IC 4060:Entendendo a pinagem e suas funções

Geralmente, um chip timer IC 4060/CD4060 é um IC Timer ou oscilador em alguns casos. Pertence à série IC 4000 de Circuitos Integrados e opera em uma fonte de alimentação que varia de 3V a 15V. Além de usá-lo para obter uma precisão de tempo de alta graduação durante a oscilação de frequências desejáveis, você também pode usá-lo para produzir atrasos de tempo variáveis ​​ou intervalos discretamente precisos. Além disso, com um IC 4060, você precisará apenas de alguns componentes externos como requisitos para a operação inicial de uma oscilação.

Neste artigo, abordaremos o básico de um temporizador CD4060.

Princípio de funcionamento da IC 4060

Um IC 4060 vem com um módulo oscilador embutido e um contador binário. O módulo produz um sinal que tem uma frequência definida. Como tal, como o oscilador funciona durante o trabalho, o contador registra o número de oscilações. No final, haverá um reflexo nas pinagens de saída do IC 4060.

Além disso, por ser um contador binário, sempre haverá um aumento do valor do contador em um em números binários para cada transição negativa do pulso de clock. Além disso, você precisa ter a entrada de reset na linha de terra ou conectá-la com uma fonte de alimentação negativa. Se você aplicar um sinal +v aqui (digamos, um ou mais), você reiniciará as oscilações/contador e o reiniciará do zero.

Função de pino IC 4060

Em resumo, referindo-se ao diagrama de circuito do temporizador, estas são as funções do IC 4060;

Os pinos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 13, 14 e 15 são os pinos de saída e geralmente funcionam da seguinte forma;

• Primeiro, eles podem fornecer a saída do sinal do galo.
• Eles também podem produzir os atrasos de tempo ON/OFF.
• Novamente, através das pinagens, você pode obter a frequência em diferentes níveis. Muitas vezes, depende dos valores de Rt (pin10) do resistor e Ct (pin9) do capacitor.

Na ordem de pinagem 7, 5, 4, 6, 14, 13, 15, 1, 2 e 3, você descobrirá que o pin3 gera a menor frequência enquanto o pin7 gera a frequência mais alta. Além disso, como a frequência continua em uma ordem semelhante, torna-se metade da proporção.

Por exemplo, se um valor de capacitor/resistor no pino 10/9 fizer com que o pino 7 produza uma frequência de 1 kHz, o pino 5 gerará 500 kHz, o pino 4 – 250 kHz, o pino 6 – 125 kHz e assim por diante.

Então, o pino 9 (CEXT), 10 (REXT) e 11 são pinos de entrada.

Eles podem iniciar a frequência/oscilação do IC 4060 desde que tenham conexões com os componentes passivos necessários.

O pino 12 (RST) é principalmente o pino de reset.

Sua função é resetar o valor do contador para 0, além de desabilitar o oscilador.

O pino 16 é a pinagem de alimentação de tensão VCC/VDD (+), enquanto o pino 8 é a pinagem de alimentação VSS (-).

Recursos do contador binário IC 4060

Alguns dos recursos do contador binário do IC 4060 incluem;

• Um máx. freqüência de clock de 30MHz a 15V,
• Uma operação de velocidade média de 8 MHz (tip. em VDD =10V),
• Um atraso de propagação de reinicialização em 25 ns a 5V,
• Um intervalo de contagem de 0 a 18383 (geralmente em decimais),
• Entradas de gatilho Schmitt que deixam espaço para tempos de subida e descida ilimitados,
• Função e pinos alinhados com a série TTL,
• Uma operação totalmente estática com saídas e entradas armazenadas em buffer e, finalmente
• Uma frequência do oscilador RC de 690 Khz mínimo a 15V.

Cálculos de ciclo de temporização IC 4060

Primeiro, devemos descobrir como funciona um IC 4060 e seu procedimento de uso antes de incorporar os cálculos do ciclo de clock.

• Comece conectando o pino 16 ao terminal de alimentação +ve e o pino 8 ao terminal de alimentação -ve. Apesar de alguns IC 4060 suportarem até 20V, a tensão de alimentação mais recomendável varia entre 3V e 15V. Felizmente, a folha de dados deve esclarecer os valores exatos.
• Em seguida, faça a seguinte conexão passo a passo para ativar o oscilador; conecte um resistor do pino 10, um capacitor do pino 9 e outro pino de resistor 11. Em seguida, faça com que todas as três conexões se unam na outra extremidade conforme o diagrama.

A partir do diagrama, podemos ver que Ct e Rt têm uma configuração em torno de uma porta NOT e uma porta NAND. Rt e Ct determinam as frequências e os internos de atraso entre as saídas do IC 4060.

Fórmula para cálculo dos valores de Ct e Rt;

f (osc) =1/2,3 x Rt x Ct

(2.3 é um valor constante na configuração interna dos CIs)

Os valores abaixo também contribuem essencialmente para o funcionamento normal de um oscilador;

Rt <

Dos valores;

• R2 reduz o efeito da frequência da tensão direta nos diodos de proteção de entrada.
• Além disso, C2 atua no lugar da capacitância parasita. Para ter uma melhor precisão dos intervalos de tempo de saída, certifique-se de que a capacitância parasita esteja em um nível mínimo. Portanto, Ct deve ser maior que C2.
• Rt também é recomendável em um valor alto, pois ajuda a negar a resistência interna do LOCMOS. Os valores típicos podem ser 200 Ω em VDD =15V, 300 Ω em VDD =10V e 500 Ω em VDD =5V.
• Mais importante, para obter o melhor resultado da ação oscilatória, tenha o valor das partes de tempo de configuração nas seguintes condições;

10kΩ ≤ Rt≤ 1MΩ e Ct ≥ 100Pf, até qualquer valor praticável.

Importância do Crystal Oscillator em um IC 4060

(osciladores de cristal).

Um oscilador de cristal é um dispositivo que aprimora ainda mais o IC 4060 externamente, mesmo que o temporizador IC seja preciso em seus períodos de atraso e oscilações. Muitas vezes, o oscilador de cristal impedirá que a frequência se desloque para um valor não intencional. Ele faz isso bloqueando a frequência para o valor predeterminado.

Explicação no diagrama.

• Primeiro, usaremos apenas pin10 e pin11 para integrar o IC 4060 com o oscilador de cristal.
• Então, R2 é a tensão de alimentação e garante o bom funcionamento das oscilações do cristal.
• Além disso, os capacitores C2 e C3 garantem que o cristal atinja sua frequência de ressonância esperada. No entanto, se necessário, você pode alterar ligeiramente o valor de ressonância do cristal ajustando C3. Subsequentemente, a frequência de saída do IC 4060 também mudará.

Observação; Alternativamente, você pode usar um ressonador de cerâmica em vez de um dispositivo de cristal. Mas em ambos os casos, você pode ter baixa precisão ao oscilar por um período de tempo mais longo.

Perguntas frequentes

Como você pode obter automaticamente uma reinicialização automática da chave liga/desliga?

Em primeiro lugar, é fundamental habilitar o reset automático da chave liga/desliga no IC 4060. A automação ajuda a iniciar o relógio do Circuito Integrado e contar o processo de temporização a partir de zero. No entanto, quando você não incluir a reinicialização automática da energia, você terá um IC com uma inicialização aleatória quando o processo do contador começar. Novamente, o processo de temporização inicial não será em zero, mas sim em um nível intermediário.

Assim, para obter uma reinicialização automática do interruptor de alimentação para o IC 4060, temos que adicionar uma rede RC com uma pinagem de reinicialização do IC funcional da seguinte forma;

• Geralmente, você conectará diretamente o pino 12 à linha de aterramento. Mas desta vez, você precisa usar um resistor de alto valor, por exemplo, 100K, como intermediário antes de chegar à linha de terra.
• Depois, junte um capacitor de pequeno valor (digamos 0,33 uF a 1 uF) da extremidade +ve ao pino 12.

Finalmente, seu circuito temporizador IC 4060 agora possui um recurso de reinicialização automática habilitado.

Como você conecta o Pin de redefinição?

Em circunstâncias normais, o pino 12 é o pino de reset do temporizador. Além disso, sua conexão é sempre na linha de terra ou na alimentação -ve.

Portanto, a introdução de um pulso de alimentação +ve na entrada do IC 4060 reverterá o IC/redefinirá as oscilações. Conseqüentemente, as oscilações ou processo de contagem começarão do zero, e as saídas também levarão para uma lógica zero.

Como obter um tempo ajustável

Você pode começar substituindo o resistor variável Rt por um dispositivo potenciômetro no pino 10 do circuito temporizador IC 4060. A alternativa do potenciômetro ajuda a produzir uma saída de frequência ajustável cruzada para os pinos de saída do IC 4060.

Como segunda opção, você também pode alterar o valor Ct do capacitor para alterar a frequência do temporizador do IC.

Conclusão

Para resumir, um IC 4060 é fácil de trabalhar porque não depende de uma entrada de clock externa. Além disso, as oscilações embutidas o colocam em maior vantagem, pois você precisará apenas de alguns componentes eletrônicos para usá-lo. Além disso, possui inúmeras aplicações na tecnologia eletrônica, como em circuitos contadores, temporizadores, divisores de frequência, etc.

(um circuito temporizador).

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