Представляю вашему вниманию «хитрую микросхему» C005 — простой таймер с временем установки задержки от 4 секунд и до 40 (никто, наверное, и проверять не будет) дней. Рабочее напряжение питания микросхемы от 2 до 5 вольт. Если подать 12 вольт, то микросхема сгорает — проверено!!! Судя по публикациям в интернете, эта микросхема многим приглянулась своим функционалом и характеристиками. Хотя характеристик не так и много у неё. Даташитов нет, только сопроводительный листок в полиэтиленовом пакетике с микросхемой. Даже нет официального названия, только C005 на платке размерами 12х12 миллиметров рядом с «чёрной кляксой». Поэтому все и называют — C005. Чем приятна эта микросхема? А тем, что в маленькой «кляксе» спрятано довольно таки большое устройство, а это как минимум — триггер, генератор, два переключаемых ключа и три двоичных счётчика-делителя (рисунок 2). А потребляет эта кроха, как указано в [1] ну, очень мало тока:
— Iпотр.стат., при Uпит. = 5 В: 1 мкА .
— Iпотр.дин., при Uпит. = 5 В: 100 мкА .
— Imax.выхода (относительно +Uпит.), при Uпит. = 3 В: 30 мА.
— Imax.выхода (относительно -Uпит.), при Uпит. = 3 В: 3 мА.
Проблема отсутствия даташитов выражается ещё и в том, что нет точного обозначения и нумерации выводов микросхемы. Как изображать её на схемах? Вот этот пробел я и хочу устранить, предложив свою версию нумерации и обозначения, а также выясненные особенности в работе с этой микросхемой.
Рис.1. C005 в корпусе
На рисунке 1 изображены мои представления о нумерологии и обозначении выводов микросхемы. На рисунке 2 изображено примерное устройство C005. Рисунок 3 показывает нормальное включение. Так я его представляю. Первое, это RS-триггер — когда на вывод 2 микросхемы C005 поступит запускающий импульс низкого уровня — S‾, то на его выходе Q появится лог.1 (на выходе Q¯появится лог. 0, это выв. 3), которая даст разрешение работе генератора (какой там генератор я не знаю, поэтому изобразил его в виде логического И-НЕ элемента с триггером Шмитта). Между входом и выходом И-НЕ элемента находится внешний резистор положительной обратной связи (ОС) — Rx, (а может и отрицательной ОС), и это соответственно выводы микросхемы C005 — 8 (ING) и 7 (OFG). Далее сигнал с генератора поступает на двоичный счётчик-делитель на 223, и если будут поданы управляющие напряжения на входы электронных ключей 5 (EI23) и 6 (EI26) , то и далее на двоичные счётчики-делители на 23 и 26. Когда счёт закончится, то импульс с выхода последнего двоичного счётчика-делителя поступит на вход R триггера и установит его в начальное состояние. На выходе Q¯, и соответственно на 3 выводе микросхемы C005, появится лог. 1. Всё счёт окончен.
Рис.2. C005 – примерное устройство
В генераторе, я представил, во входной цепи, должен стоять конденсатор (я его изобразил C1?, смотрите на рисунке 2). А раз он там стоит, значит, подключая параллельно ему внешний конденсатор Cx (смотрите на рисунке 4), можно изменять выходную частоту генератора и соответственно увеличивать время работы таймера (а может просто для подгонки времени работы). Провёл некоторые измерения, и результаты изложил в таблице 1. Снижая частоту генератора введением конденсатора Cx можно существенно изменить время таймера, к примеру, до года и более! Кстати, если нужно, то можно застабилизировать частоту генератора кварцевым резонатором. Для этого нужно, вместо резистора Rx, установить параллельно включенные катушку индуктивности и кварцевый резонатор (в крайнем случае, я так представляю).
Рис.3. C005 – нормальное включение
В этом простом таймере нет вывода СБРОСа (RESET). При его поиске были проверены выводы 7 и 8 микросхемы C005. При замыкании 7 и 1 вывода микросхема C005 перестала работать (сгорела). А вот замкнув выводы 8 и 1 микросхемы C005 счёт остановился (нажать SB2 на рисунке 4). Контроль выходной частоты генератора производился на выводе 7 микросхемы C005 (смотрите на рисунке 4).
Рис.4. C005 – не “нормальное” включение
СБРОС удалось ввести, обрывая на непродолжительное время напряжение питания микросхемы C005, это элементы SB1, C1, R1, R2, DD1 (эта схема также может быть выполнена на транзисторах). И ещё, хочу обратить ваше внимание на то, что не нужно ставить ни какого фильтрующего конденсатора на вывод питания микросхемы C005 после схемы СБРОСа, так как он ухудшит быстродействие. Но, если очень хочется, то конденсатор должен иметь очень маленькую ёмкость. Из-за того, что нет конденсатора по питанию, на выводе 3, во время работы таймера, присутствуют короткие импульсы с частотой генератора. Это явление легко устраняется установкой пассивного фильтра НЧ — C2 и R3. Сигнал после этого фильтра можно подавать как на входы КМОП, так и на базы транзисторов.
Таблица 1. Конденсатор Cx
Так же, хотел обратить ваше внимание на схему включения микросхемы C005 на рисунке 4. Здесь выв. 2 входного импульса S¯ закорочен с выводом 1. Такая схема включения, обеспечивает начало работы сразу после подачи напряжения питания на вывод 4. То есть образовался некий трёхполюсник. Запуском таймера теперь является подача напряжения питания на его вывод 4.
Отдельно хотел сказать о наличии в простом таймере C005 RS-триггера. Он обеспечивает крутой перепад выходного тока на выводе 3 с низкого уровня в высокий, что не маловажно во многих схемах цифровой техники.
Таблица 2. Частота генератора и время выдержек таймера C005
Откуда взялась цифра 223? Всё очень просто. Используя информацию из таблицы 2 с частотой генератора и временем выдержки таймера в [1], я взял, к примеру, частоту — 2200 Гц и время — 3813 секунд при напряжении питания 4,5 вольта. Произведение этих чисел дало такой результат: 2200 х 3813 = 8388600, а число 223 = 8388608! Сравните эти числа. Похожи? Остальные произведения тоже «крутятся» вокруг числа 223.
Как пользоваться микросхемой C005, точнее, как подобрать резистор Rx. Я пользуюсь такой методикой: к примеру, мне нужно создать таймер на 4 часа, а это — 14400 (4х60х60) секунд. Теперь нужно поделить это число на 512 (23 х 26), то есть, я собираюсь активировать дополнительные счётчики-делители. И получим в результате — 28,125 секунд. Теперь в таблице 2 поищем подходящие значения, и это даёт мне резистор Rx номиналом, примерно — 75 кОм. Проверить с секундомером точность полученных результатов лучше всего уже в собранном устройстве. Если будут отличия, то можно подобрать более точно Rx и Cx (если он вообще нужен).
В заключение, хочу сказать то, что микросхема была создана, наверное, для определённого аппарата, о чём свидетельствует её не обычный дизайн. Но были замечены её положительные свойства и поэтому решили выпускать в более больших количествах. За что им отдельное спасибо за хорошую микросхему C005.
Литература:
- https://do1kv.blogspot.com/2018/07/kitajskij-chip-tajmer-c005-utochnenie-parametra-vyderzhki-vremeni.html
- https://ru.aliexpress.com/item/5Pcs-Multifunction-Delay-Trigger-Timing-Chip-Mudule-Timer-IC-Timing-2s-1000h/32669160366.html
- Цифровой тестер транзисторов Mega328, измеритель емкости диода, триода, ЭПС MOS/PNP/NPN LCR 128*64, ЖК-экран V2.68