IC 4060:Die Pinbelegung und ihre Funktionen verstehen

Im Allgemeinen ist ein IC 4060/CD4060-Timer-Chip in einigen Fällen ein Timer-IC oder Oszillator. Er gehört zu einer IC 4000-Serie von integrierten Schaltungen und arbeitet mit einer Stromversorgung im Bereich von 3 V bis 15 V. Abgesehen davon, dass Sie es verwenden, um eine hochgradige Zeitpräzision während der Oszillation gewünschter Frequenzen zu erhalten, können Sie es auch verwenden, um variable Zeitverzögerungen oder Intervalle zu erzeugen, die diskret genau sind. Außerdem benötigen Sie mit einem IC 4060 nur wenige externe Komponenten als Voraussetzung für die Inbetriebnahme einer Oszillation.

In diesem Artikel werden wir uns mit den Grundlagen eines CD4060-Timers befassen.

IC 4060-Arbeitsprinzip

Ein IC 4060 wird mit einem eingebauten Oszillatormodul und einem Binärzähler geliefert. Das Modul erzeugt ein Signal, das eine bestimmte Frequenz hat. Da der Oszillator während der Arbeit läuft, zeichnet der Zähler die Anzahl der Schwingungen auf. Am Ende wird es eine Reflexion in den Ausgangspinbelegungen von IC 4060 geben.

Da es sich um einen Binärzähler handelt, wird der Zählerwert bei jedem negativen Übergang des Taktimpulses immer um eins in Binärzahlen erhöht. Außerdem müssen Sie den Reset-Eingang auf Masse legen oder mit einer negativen Stromversorgung verbinden. Wenn Sie hier ein +v-Signal anlegen (z. B. eins oder höher), setzen Sie die Oszillationen / den Zähler zurück und lassen ihn von Null neu starten.

IC 4060 Pin-Funktion

Unter Bezugnahme auf das Zeitschaltbild sind dies zusammenfassend die Funktionen des IC 4060;

Pins 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 13, 14 und 15 sind die Ausgangspins und funktionieren im Allgemeinen wie folgt;

• Zunächst können sie den Hahnsignalausgang geben.
• Sie können auch die EIN/AUS-Zeitverzögerungen erzeugen.
• Auch hier können Sie durch die Pinbelegung die Frequenz auf verschiedenen Ebenen erhalten. Oft hängt es von den Werten Rt (Pin 10) des Widerstands und Ct (Pin 9) des Kondensators ab.

In der Pinbelegungsreihenfolge 7, 5, 4, 6, 14, 13, 15, 1, 2 und 3 werden Sie feststellen, dass Pin3 die geringste Frequenz erzeugt, während Pin7 die höchste Frequenz erzeugt. Wenn sich die Frequenz in ähnlicher Reihenfolge fortsetzt, wird sie außerdem halb so groß.

Wenn beispielsweise ein Kondensator-/Widerstandswert an Pin 10/9 bewirkt, dass Pin 7 eine Frequenz von 1 kHz erzeugt, erzeugt Pin 5 500 kHz, Pin 4 – 250 kHz, Pin 6 – 125 kHz und so weiter.

Dann sind Pin 9 (CEXT), 10 (REXT) und 11 Eingangspins.

Sie können die Frequenz/Oszillation des IC 4060 initiieren, vorausgesetzt, sie haben Verbindungen zu den erforderlichen passiven Komponenten.

Pin 12 (RST) ist hauptsächlich der Reset-Pin.

Seine Funktion besteht darin, den Zählerwert auf 0 zurückzusetzen und den Oszillator zu deaktivieren.

Pin 16 ist die Pinbelegung der VCC/VDD (+)-Spannungsversorgung, während Pin 8 die Pinbelegung der VSS (-)-Versorgung ist.

IC 4060 Binärzählerfunktionen

Zu den Binärzählerfunktionen des IC 4060 gehören:

• Max. Taktfrequenz von 30MHz bei 15V,
• Ein Betrieb mit mittlerer Geschwindigkeit von 8 MHz (typ. bei VDD =10 V),
• Eine Reset-Ausbreitungsverzögerung von 25 ns bei 5 V
• Ein Zählbereich von 0 bis 18383 (häufig in Dezimalzahlen),
• Schmitt-Trigger-Eingänge, die Raum für unbegrenzte Anstiegs- und Abfallzeiten lassen,
• Funktion und Pins, die mit der TTL-Serie übereinstimmen,
• Eine vollständig statische Operation, die Ausgaben und Eingaben gepuffert hat, und schließlich
• Eine RC-Oszillatorfrequenz von mindestens 690 kHz bei 15 V.

IC 4060 Timing-Zyklus-Berechnungen

Zuerst sollten wir herausfinden, wie ein IC 4060 funktioniert und wie er verwendet wird, bevor wir die Taktzyklusberechnungen einbeziehen.

• Beginnen Sie, indem Sie Pin 16 mit dem +ve-Versorgungsanschluss und Pin 8 mit dem -ve-Versorgungsanschluss verbinden. Auch wenn einige IC 4060 bis zu 20 V unterstützen, liegt die empfehlenswerteste Versorgungsspannung zwischen 3 V und 15 V. Zum Glück sollte das Datenblatt die genauen Werte verdeutlichen.
• Dann haben Sie die folgende schrittweise Verbindung, um den Oszillator zu aktivieren; Verbinden Sie einen Widerstand von Pin 10, einen Kondensator von Pin 9 und einen weiteren Widerstand Pin 11. Als nächstes verbinden Sie alle drei Anschlüsse am anderen Ende gemäß dem Diagramm.

Aus dem Diagramm können wir sehen, dass Ct und Rt eine Konfiguration um ein NICHT-Gatter und ein NAND-Gatter haben. Rt und Ct bestimmen die Frequenzen und verzögern Interna über die Ausgänge des IC 4060.

Formel zur Berechnung der Ct- und Rt-Werte;

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

(2,3 ist ein konstanter Wert in der internen Konfiguration des ICs)

Auch die folgenden Werte tragen wesentlich zum normalen Funktionieren eines Oszillators bei;

Rt <

Aus den Werten;

• R2 reduziert die Auswirkung der Frequenz der Durchlassspannung auf die Eingangsschutzdioden.
• Außerdem wirkt C2 anstelle der Streukapazität. Stellen Sie für eine bessere Genauigkeit der Ausgabezeitintervalle sicher, dass die Streukapazität auf einem minimalen Niveau liegt. Daher sollte Ct größer als C2 sein.
• Rt ist auch bei einem großen Wert empfehlenswert, da es dabei hilft, den internen LOCMOS-Widerstand zu negieren. Typische Werte können 200 Ω bei VDD =15 V, 300 Ω bei VDD =10 V und 500 Ω bei VDD =5 V sein.
• Am wichtigsten ist, dass für das beste Ergebnis der Oszillationsaktion der Wert der Konfigurations-Timing-Teile unter den folgenden Bedingungen liegt:

10 kΩ ≤ Rt ≤ 1 MΩ und Ct ≥ 100 Pf, bis zu jedem praktikablen Wert.

Bedeutung des Quarzoszillators in einem IC 4060

(Quarzoszillatoren).

Ein Kristalloszillator ist ein Gerät, das den IC 4060 extern weiter verbessert, obwohl der Timer-IC in seinen Verzögerungszeiten und Oszillationen genau ist. Häufig verhindert der Quarzoszillator, dass die Frequenz auf einen unbeabsichtigten Wert abdriftet. Dies geschieht durch Sperren der Frequenz auf den vorbestimmten Wert.

Erläuterung zum Diagramm.

• Zuerst verwenden wir nur Pin10 und Pin11, um den IC 4060 mit dem Quarzoszillator zu integrieren.
• Dann ist R2 die Versorgungsspannung und sorgt für den reibungslosen Ablauf der Quarzoszillationen.
• Zusätzlich stellen die Kondensatoren C2 und C3 sicher, dass der Kristall seine erwartete Resonanzfrequenz erreicht. Bei Bedarf können Sie den Resonanzwert des Quarzes jedoch leicht verändern, indem Sie C3 anpassen. Anschließend verschiebt sich auch die Ausgangsfrequenz des IC 4060.

Notiz; Alternativ können Sie anstelle eines Kristallgeräts einen Keramikresonator verwenden. Aber in beiden Fällen haben Sie möglicherweise eine geringe Genauigkeit, wenn Sie über einen längeren Zeitraum oszillieren.

Häufig gestellte Fragen

Wie können Sie automatisch ein Zurücksetzen des automatischen Netzschalters auf EIN erreichen?

Zunächst ist es entscheidend, das automatische Zurücksetzen des Netzschalters auf ON auf dem IC 4060 zu aktivieren. Die Automatisierung hilft beim Initiieren des Takts der integrierten Schaltung und beim Zählen des Zeitablaufs von Null an. Wenn Sie jedoch das automatische Zurücksetzen der Stromversorgung nicht einbeziehen, haben Sie einen IC mit einer zufälligen Initialisierung, wenn der Zählerprozess beginnt. Auch hier wird der anfängliche Timing-Prozess nicht bei Null liegen, sondern eher auf einem mittleren Niveau.

Um einen automatischen Netzschalter-ON-Reset für IC 4060 zu erreichen, müssen wir also ein RC-Netzwerk mit einer funktionalen IC-Reset-Pinbelegung wie folgt hinzufügen:

• Normalerweise verbinden Sie Pin 12 direkt mit der Masseleitung. Aber dieses Mal müssen Sie einen hochohmigen Widerstand, z. B. einen 100-kΩ-Widerstand, als Zwischenglied verwenden, bevor Sie zur Masseleitung gelangen.
• Schließen Sie danach einen Kondensator mit kleinem Wert (z. B. 0,33 uF bis 1 uF) vom +ve-Ende an Pin 12 an.

Schließlich verfügt Ihre IC 4060-Zeitgeberschaltung jetzt über eine aktivierte Auto-Reset-Funktion.

Wie verbinden Sie den Reset-Pin?

Unter normalen Umständen ist Pin 12 der Reset-Pin des Timers. Darüber hinaus liegt seine Verbindung immer auf der Masseleitung oder an der -ve-Versorgung.

Daher wird das Anlegen eines +ve-Versorgungsimpulses an den Eingang des IC 4060 den IC umkehren/die Oszillationen zurücksetzen. Folglich beginnen die Schwingungen bzw. der Zählvorgang bei Null, und die Ausgänge führen auch zu einer Null-Logik.

So erreichen Sie ein einstellbares Timing

Sie können beginnen, indem Sie den variablen Widerstand Rt durch ein Potentiometer an Pin 10 der IC 4060-Zeitgeberschaltung ersetzen. Die Potentiometer-Alternative hilft, indem sie einen einstellbaren Frequenzausgang quer zu den Ausgangspins des IC 4060 erzeugt.

Als zweite Option können Sie auch den Ct-Wert des Kondensators ändern, um die Frequenz des IC-Timers zu ändern.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein IC 4060 einfach zu handhaben ist, da er nicht von einem externen Takteingang abhängig ist. Außerdem bringen die eingebauten Oszillationen einen höheren Vorteil, da Sie nur wenige elektronische Komponenten benötigen, um es zu verwenden. Außerdem hat es zahlreiche Anwendungen in der Elektrotechnik, wie z. B. in Zählerschaltungen, Timern, Frequenzteilern usw.

(eine Zeitschaltung).

Wir sind offen für Fragen, Kommentare oder Anfragen. Zögern Sie also nicht, uns zu kontaktieren.