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IC 4060:了解引脚排列及其功能

  • 发表时间:2021-10-11 10:31:13
  • 来源:本站
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通常,IC 4060/CD4060 定时器芯片在某些情况下是定时器 IC 或振荡器。它属于IC 4000 系列集成电路,在 3V 至 15V 的电源范围内工作。除了在所需频率的振荡期间使用它来获得高等级的时间精度外,您还可以使用它来产生离散准确的可变时间延迟或间隔。更重要的是,使用IC 4060,您只需要几个外部组件即可满足振荡的初始操作要求。

在本文中,我们将介绍 CD4060 计时器的基础知识。 

IC 4060 工作原理 

IC 4060带有内置振荡器模块和二进制计数器。该模块产生具有确定频率的信号。因此,当振荡器在工作时运行时,计数器会记录振荡次数。最后,IC 4060的输出引脚排列会有所反映。 

此外,由于是二进制计数器,对于时钟脉冲的每个负转换,计数器值总是以二进制数增加一。此外,您需要在地线上有复位输入或将其连接到负电源。如果您在此处应用 +v 信号(例如 1 或更高),您将重置振荡/计数器并使其从零重新启动。 

IC 4060 引脚功能 

综上所述,参考定时器电路图,这些是IC 4060的功能;

1、2、3、4、5、6、7、13、14、15脚为输出脚,一般工作如下; 

  • 首先,他们可以给旋塞信号输出。

  • 它们还可以产生 ON/OFF 时间延迟。

  • 同样,通过引脚排列,您可以获得不同级别的频率。通常,它取决于电阻器的 Rt(引脚 10)和电容器的 Ct(引脚 9)值。 

在引脚排列顺序 7、5、4、6、14、13、15、1、2、3 中,您会发现 pin3 产生的频率最低,而 pin7 产生的频率最高。而且,随着频率以类似的顺序继续,它变成了一半的比例。 

例如,如果引脚 10/9 处的电容/电阻值导致引脚 7 产生 1 kHz 频率,则引脚 5 将产生 500 Khz、引脚 4 – 250 Khz、引脚 6 – 125 Khz,等等。 

然后,引脚 9 (CEXT)、10 (REXT) 和 11 是输入引脚。

只要它们连接到所需的无源元件,它们就可以启动 IC 4060 的频率/振荡。  

引脚 12 (RST) 主要是复位引脚。 

它的功能是将计数器值重置为 0,除了禁用振荡器。 

引脚 16 是 VCC/VDD (+) 电压电源引脚,而引脚 8 是 VSS (-) 电源引脚。

IC 4060 二进制计数器功能

IC 4060 的一些二进制计数器功能包括:

  • 最大。15V 时时钟频率为 30MHz,

  • 8 MHz 的中速运行(典型值在 VDD = 10V),

  • 5V 时的复位传播延迟为 25 ns,

  • 计数范围从 0 到 18383(通常为小数),

  • 施密特触发器输入为无限上升和下降时间留出空间,

  • 与TTL系列对齐的功能和引脚,

  • 具有缓冲输出和输入的完全静态操作,最后

  • 一个 RC 振荡器频率在 15V 时最低为 690 Khz。 

IC 4060 时序周期计算 

首先,在结合时钟周期计算之前,我们应该弄清楚IC 4060的工作原理及其使用过程。 

  • 首先将引脚 16 连接到 +ve 电源端子,将引脚 8 连接到 -ve 电源端子。尽管某些 IC 4060 支持高达 20V,但最推荐的电源电压范围为 3V 和 15V。幸运的是,数据表应该阐明确切的值。 

  • 然后,进行以下逐步连接以激活振荡器;从引脚 10 连接一个电阻器,从引脚 9 连接一个电容器,以及另一个电阻器引脚 11。接下来,按照图将所有三个连接在另一端连接。 

从图中,我们可以看到 Ct 和 Rt 有一个围绕非门和与非门的配置。Rt 和 Ct 决定了 IC 4060 输出的频率和延迟内部元件。

Ct和Rt值的计算公式;

f (osc) = 1/2.3 x Rt x Ct

 (2.3是IC内部配置中的一个常数值)

下面的值也基本上有助于振荡器的正常工作;

 Rt << R2 和 R2 x C2 << Rt x Ct 

从价值观;

  • R2 降低了正向电压频率对输入保护二极管的影响。 

  • 此外,C2代替杂散电容起作用。为了获得更好的输出时间间隔精度,请确保杂散电容处于最低水平。因此,Ct 应大于 C2。

  • Rt 也建议使用较大的值,因为它有助于消除内部 LOCMOS 电阻。典型值在 VDD = 15V 时为 200 Ω,在 VDD = 10V 时为 300 Ω,在 VDD = 5V 时为 500 Ω。

  • 最重要的是,为了获得最佳振荡动作结果,请在以下条件下配置时序部件值;

10kΩ ≤ Rt≤ 1MΩ 且 Ct ≥ 100Pf,可达任何可用值。 

晶体振荡器在 IC 4060 中的重要性

(晶体振荡器)。 

晶体振荡器是一种在外部进一步增强 IC 4060 的设备,即使定时器 IC 的延迟周期和振荡是准确的。通常,晶体振荡器会防止频率漂移到意外值。它通过将频率锁定到预定值来实现这一点。 

图上的解释。

  • 首先,我们将仅使用 pin10 和 pin11 将 IC 4060 与晶体振荡器集成在一起。 

  • 然后,R2 是电源电压,确保晶体振荡的平稳运行。 

  • 此外,电容器 C2 和 C3 可确保晶体达到其预期的谐振频率。但是,如果需要,您可以通过调整 C3 来稍微改变晶体的共振值。随后,IC 4060 的输出频率也将发生变化。 

笔记; 或者,您可以使用陶瓷谐振器代替晶体器件。但在这两种情况下,在较长时间振荡时,您的准确度可能较低。 

常见问题

如何自动实现自动电源开关 ON 复位?

首先,启用 IC 4060 上的自动电源开关 ON 复位至关重要。自动化有助于启动集成电路时钟并从零开始计数计时过程。但是,当您未能包括自动电源复位时,当计数器过程开始时,您将拥有一个随机初始化的 IC。同样,初始计时过程不会为零,而是处于中间级别。 

因此,为了实现 IC 4060 的自动电源开关 ON 复位,我们必须添加一个具有功能 IC 复位引脚排列的 RC 网络,如下所示;

  • 通常,您会将引脚 12 直接连接到地线。但这一次,您需要使用高值电阻,例如 100K,作为中间电阻,然后才能到达地线。 

  • 然后,从 +ve 端到引脚 12 连接一个小值电容器(比如 0.33 uF 到 1 uF)。 

最后,您的 IC 4060 定时器电路现在具有启用的自动复位功能。 

你如何连接复位引脚?

在正常情况下,引脚 12 是定时器的复位引脚。此外,它的连接总是在地线上或连接到 -ve 电源。 

因此,向 IC 4060 的输入引入 +ve 电源脉冲将恢复 IC/复位振荡。因此,振荡或计数过程将从零开始,输出也将趋向于零逻辑。 

如何实现可调时序

您可以先用 IC 4060 定时器电路的 pin10 处的电位计装置替换可变电阻器 Rt。电位计替代方案通过产生一个可调节的频率输出交叉到 IC 4060 的输出引脚来提供帮助。 

作为第二种选择,您还可以更改电容器 Ct 值以更改 IC 定时器的频率。 

结论 

总而言之,IC 4060 易于使用,因为它不依赖于外部时钟输入。除此之外,内置振荡使其具有更高的优势,因为您只需要几个电子元件即可使用它。此外,它在电子技术中也有许多应用,如计数器电路、定时器、分频器等。