IC 4060 :Présentation du brochage et de ses fonctions

Généralement, une puce de minuterie IC 4060/CD4060 est un IC de minuterie ou un oscillateur dans certains cas. Il appartient à une série IC 4000 de circuits intégrés et fonctionne dans une alimentation allant de 3V à 15V. En plus de l'utiliser pour obtenir une précision temporelle élevée lors de l'oscillation de fréquences souhaitables, vous pouvez également l'utiliser pour produire des retards ou des intervalles de temps variables qui sont discrètement précis. De plus, avec un IC 4060, vous n'aurez besoin que de quelques composants externes pour le fonctionnement initial d'une oscillation.

Dans cet article, nous aborderons les bases d'un timer CD4060.

Principe de fonctionnement de l'IC 4060

Un IC 4060 est livré avec un module oscillateur intégré et un compteur binaire. Le module produit un signal qui a une fréquence définie. Ainsi, comme l'oscillateur fonctionne tout en fonctionnant, le compteur enregistre le nombre d'oscillations. En fin de compte, il y aura une réflexion dans les broches de sortie de l'IC 4060.

De plus, étant donné qu'il s'agit d'un compteur binaire, il y aura toujours une augmentation de la valeur du compteur de un en nombres binaires pour chaque transition négative de l'impulsion d'horloge. De plus, vous devez avoir l'entrée de réinitialisation sur la ligne de terre ou la connecter à une alimentation négative. Si vous appliquez un signal +v ici (disons un ou plus), vous réinitialiserez le compteur d'oscillations et le ferez redémarrer à partir de zéro.

Fonction de broche IC 4060

En résumé, en se référant au schéma du circuit de la minuterie, ce sont les fonctions de l'IC 4060 ;

Les broches 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 13, 14 et 15 sont les broches de sortie, et elles fonctionnent généralement comme suit ;

• Tout d'abord, ils peuvent donner la sortie du signal du coq.
• Ils peuvent également produire les temporisations ON/OFF.
• Encore une fois, grâce aux brochages, vous pouvez obtenir la fréquence à différents niveaux. Souvent, cela dépend des valeurs Rt (broche 10) de la résistance et Ct (broche 9) du condensateur.

Dans l'ordre de brochage 7, 5, 4, 6, 14, 13, 15, 1, 2 et 3, vous constaterez que la broche 3 génère la moindre fréquence tandis que la broche 7 génère la fréquence la plus élevée. De plus, comme la fréquence continue dans un ordre similaire, elle devient la moitié de la proportion.

Par exemple, si une valeur de condensateur/résistance à la broche 10/9 amène la broche 7 à produire une fréquence de 1 kHz, la broche 5 générera 500 kHz, la broche 4 à 250 kHz, la broche 6 à 125 kHz, etc.

Ensuite, les broches 9 (CEXT), 10 (REXT) et 11 sont des broches d'entrée.

Ils peuvent initier la fréquence/l'oscillation de l'IC 4060 à condition qu'ils soient connectés aux composants passifs requis.

La broche 12 (RST) est principalement la broche de réinitialisation.

Sa fonction est de réinitialiser la valeur du compteur à 0, en plus de désactiver l'oscillateur.

La broche 16 correspond au brochage de l'alimentation en tension VCC/VDD (+), tandis que la broche 8 correspond au brochage de l'alimentation VSS (-).

Fonctionnalités du compteur binaire IC 4060

Quelques fonctionnalités de compteur binaire de l'IC 4060 incluent ;

• Un max. fréquence d'horloge de 30MHz à 15V,
• Un fonctionnement à vitesse moyenne de 8 MHz (typiquement à VDD = 10 V),
• Un délai de propagation de réinitialisation à 25 ns à 5 V,
• Une plage de comptage de 0 à 18 383 (souvent en décimales),
• Les entrées de déclenchement de Schmitt qui laissent de la place pour des temps de montée et de descente illimités,
• Fonction et broches alignées sur la série TTL,
• Une opération entièrement statique qui a mis en mémoire tampon les sorties et les entrées, et enfin
• Une fréquence d'oscillateur RC de 690 Khz minimum à 15 V.

Calculs du cycle de synchronisation IC 4060

Tout d'abord, nous devons comprendre comment fonctionne un IC 4060 et sa procédure d'utilisation avant d'incorporer les calculs de cycle d'horloge.

• Commencez par connecter la broche 16 à la borne d'alimentation +ve et la broche 8 à la borne d'alimentation -ve. Même si certains IC 4060 prennent en charge jusqu'à 20 V, la tension d'alimentation la plus recommandée est comprise entre 3 V et 15 V. Heureusement, la fiche technique devrait clarifier les valeurs exactes.
• Ensuite, effectuez la connexion par étapes suivante pour activer l'oscillateur ; connectez une résistance à partir de la broche 10, un condensateur à partir de la broche 9 et une autre résistance à la broche 11. Ensuite, faites en sorte que les trois connexions se rejoignent à l'autre extrémité, conformément au schéma.

Sur le diagramme, nous pouvons voir que Ct et Rt ont une configuration autour d'une porte NOT et d'une porte NAND. Rt et Ct déterminent les fréquences et les retards internes entre les sorties de l'IC 4060.

Formule de calcul des valeurs Ct et Rt ;

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

(2.3 est une valeur constante dans la configuration interne du CI)

Les valeurs ci-dessous contribuent également essentiellement au fonctionnement normal d'un oscillateur ;

Rt <

À partir des valeurs ;

• R2 réduit l'effet de la fréquence de la tension directe sur les diodes de protection d'entrée.
• De plus, C2 agit à la place de la capacité parasite. Pour avoir une meilleure précision des intervalles de temps de sortie, assurez-vous que la capacité parasite est à un niveau minimum. Par conséquent, Ct doit être supérieur à C2.
• Rt est également recommandé à une valeur élevée car il aide à annuler la résistance LOCMOS interne. Les valeurs typiques peuvent être de 200 Ω à VDD =15 V, 300 Ω à VDD =10 V et 500 Ω à VDD =5 V.
• Plus important encore, pour obtenir le meilleur résultat d'action oscillatoire, ayez la valeur des pièces de synchronisation de configuration dans les conditions suivantes :

10kΩ ≤ Rt≤ 1MΩ et Ct ≥ 100Pf, jusqu'à n'importe quelle valeur utilisable.

Importance de l'oscillateur à cristal dans un IC 4060

(oscillateurs à cristal).

Un oscillateur à cristal est un dispositif qui améliore encore le CI 4060 à l'extérieur même si le CI de la minuterie est précis dans ses périodes de retard et ses oscillations. Souvent, l'oscillateur à cristal empêchera la fréquence de dériver vers une valeur involontaire. Pour ce faire, il verrouille la fréquence à la valeur prédéterminée.

Explication sur le schéma.

• Tout d'abord, nous n'utiliserons que les broches 10 et 11 pour intégrer l'IC 4060 à l'oscillateur à cristal.
• Ensuite, R2 est la tension d'alimentation et assure le bon fonctionnement des oscillations du cristal.
• De plus, les condensateurs C2 et C3 garantissent que le cristal atteint sa fréquence de résonance attendue. Cependant, si besoin est, vous pouvez légèrement modifier la valeur de résonance du cristal en ajustant C3. Par la suite, la fréquence de sortie de l'IC 4060 se décalera également.

Noter; Alternativement, vous pouvez utiliser un résonateur en céramique au lieu d'un appareil à cristal. Mais dans les deux cas, vous pourriez avoir une faible précision lorsque vous oscillez pendant une période plus longue.

FAQ

Comment pouvez-vous obtenir automatiquement une réinitialisation automatique de l'interrupteur d'alimentation ?

Tout d'abord, il est crucial d'activer la réinitialisation automatique de l'interrupteur d'alimentation sur l'IC 4060. L'automatisation aide à lancer l'horloge du circuit intégré et à compter le processus de synchronisation à partir de zéro. Cependant, lorsque vous n'incluez pas la réinitialisation automatique de l'alimentation, vous aurez un IC avec une initialisation aléatoire lorsque le processus de compteur commence. Encore une fois, le processus de synchronisation initial ne sera pas à zéro, mais plutôt à un niveau intermédiaire.

Ainsi, pour obtenir une réinitialisation automatique de l'interrupteur d'alimentation ON pour IC 4060, nous devons ajouter un réseau RC avec un brochage de réinitialisation IC fonctionnel comme suit ;

• Habituellement, vous connecterez directement la broche 12 à la ligne de terre. Mais cette fois, vous devez utiliser une résistance de grande valeur, par exemple un 100K, comme intermédiaire avant d'atteindre la ligne de terre.
• Ensuite, joignez un condensateur de petite valeur (disons 0,33 uF à 1 uF) de l'extrémité +ve à la broche 12.

Enfin, votre circuit de minuterie IC 4060 dispose désormais d'une fonction de réinitialisation automatique activée.

Comment connectez-vous la broche de réinitialisation ?

Dans des circonstances normales, la broche 12 est la broche de réinitialisation de la minuterie. De plus, sa connexion est toujours sur la ligne de terre ou sur l'alimentation -ve.

Par conséquent, l'introduction d'une impulsion d'alimentation +ve à l'entrée de l'IC 4060 inversera l'IC/réinitialisera les oscillations. Par conséquent, les oscillations ou le processus de comptage commenceront à partir de zéro, et les sorties conduiront également vers une logique zéro.

Comment obtenir un timing ajustable

Vous pouvez commencer par remplacer la résistance variable Rt par un potentiomètre à la broche 10 du circuit de minuterie IC 4060. L'alternative au potentiomètre aide en produisant une sortie de fréquence réglable transversalement aux broches de sortie de l'IC 4060.

Comme deuxième option, vous pouvez également modifier la valeur du condensateur Ct pour changer la fréquence de la minuterie IC.

Conclusion

Pour résumer, un IC 4060 est facile à utiliser car il ne dépend pas d'une entrée d'horloge externe. En plus de cela, les oscillations intégrées lui confèrent un avantage plus important puisque vous n'aurez besoin que de quelques composants électroniques pour l'utiliser. En outre, il a de nombreuses applications dans la technologie électronique, telles que les circuits de comptage, les minuteries, les diviseurs de fréquence, etc.

(un circuit temporisé).

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