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ZHCSWR2A July 2024 – October 2024 TLC3555-Q1

PRODMIX

封装选项

请参考 PDF 数据表获取器件具体的封装图。

机械数据 (封装 | 引脚)

D|8
DDF|8

散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)

订购信息

6.3.2 非稳态工作模式

按照图 6-4 中所示，在电路中增加第二个电阻器 (R_B) 并将触发器输入连接到阈值输入会导致计时器自触发并作为多谐振荡器工作。C_T 电容器通过 R_A 和 R_B 充电，然后仅通过 R_B 放电。因此，R_A 和 R_B 的值可控制占空比。D_B 是可选的，通常仅在需要低于 50% 的占空比时使用，因为该二极管会绕过 R_B 以加快 C_T 的充电速度。

此非稳态连接导致电容器 C_T 在阈值电压电平 (≅ 0.67 × V_DD) 和触发器电压电平 (≅ 0.33 × V_DD) 间充电和放电。从外部驱动 CONT 引脚可将阈值电压和触发器电压电平分别转换为 V_CONT 和 0.5 × V_CONT。与单稳态电路中相同，充电和放电时间（以及频率和占空比）均不受电源电压的影响。

图 6-4 非稳态工作模式电路

R_A = 5kΩ

R_B = 3kΩ

C_T = 0.15µF

图 6-5 典型非稳态波形

图 6-6 触发器和阈值电压波形

图 6-6 展示了在非稳态工作期间生成的典型波形。输出高电平持续时间 t_H 和低电平持续时间 t_L 可根据以下公式计算得出：

方程式 1.

t_{H} = 0.693 \times (R_{A} + R_{B}) \times C_{T}

方程式 2.

t_{L} = 0.693 \times R_{B} \times C_{T}

周期、频率、以驱动器为基准的占空比和以波形为基准的占空比的其他有用关系如下所示：

方程式 3.

T = t_{H} + t_{L} = 0.693 \times (R_{A} + 2 R_{B}) \times C_{T}

方程式 4.

f = \frac{1}{T} ≅ \frac{1.44}{(R_{A} + 2 R_{B}) \times C_{T}}

方程式 5.

O u t p u t d r i v e r d u t y c y c l e = \frac{t_{L}}{T} = \frac{R_{B}}{R_{A} + 2 R_{B}}

方程式 6.

O u t p u t w a v e f o r m d u t y c y c l e = \frac{t_{H}}{T} = 1 - \frac{R_{B}}{R_{A} + 2 R_{B}} = \frac{R_{A} + R_{B}}{R_{A} + 2 R_{B}}

这些公式不考虑从 TRIG 和 THRES 输入到 DISCH 输出的任何传播延迟时间。这些延迟时间将直接添加到周期中，并使电容器过度充电，从而在随频率增加的计算值与实际值之间产生差异。此外，当 R_B 非常低时，放电事件期间的放电导通状态电阻 r_on 会成为计算中的另一个时序误差源。以下公式求出的值与测得值更为相符。方程式 7 和方程式 8 表示在较高频率（100kHz 或更高频率）下使用时的实际低电平和高电平时间，因为公式中添加了传播延迟和放电导通电阻。C_T 的值包括标称或有意的计时电容以及 PCB 上的寄生电容。CONT 上的去耦电容也会影响占空比，其误差贡献取决于电容器漏电阻。有关更多讨论，请参阅设计低占空比计时器电路 一文。

方程式 7.

t_{c (H)} = C_{T} \times (R_{A} + R_{B}) \times \ln (3 - e^{(\frac{- t_{P D r i s i n g}}{C_{T} \times (R_{B} + r_{o n})})}) + t_{P D f a l l i n g}

方程式 8.

t_{c (L)} = C_{T} \times (R_{B} + r_{o n}) \times \ln (3 - e^{(\frac{- t_{P D f a l l i n g}}{C_{T} \times (R_{A} + R_{B})})}) + t_{P D r i s i n g}

这些公式与先前给出的公式相似，即时间常数乘以数字或函数的对数。对数项的极限值必须介于低频下的 ln(2) 和极高频率下的 ln(3) 之间。对于接近 50% 的占空比，可以用对数项的适当常数替换，得到良好的结果。小于 50% 的输出波形占空比要求 t_c(H) / t_c(L) < 1，并可能要求 R_A ≤ r_on。这些条件可能很难获得。D_B 可用于降低电容器充电事件期间的有效 R_B，但具有非线性响应。如果使用 D_B，则在选择最终计时分量值之前，应通过仿真和基准评估来验证性能。

图 6-7 和图 6-8 展示了在 66% 占空比下与 C_T 和 R_A + 2 × R_B 的各种组合相关的标称自由运行频率（使得 R_A = R_B）。r_on、t_{PD falling} 和 t_{PD rising} 的值根据器件电源电压和温度而变化。R_A、R_B 和 C_T 的容差也会导致变化。使用简化公式和详细公式计算得出的仿真结果在 100kHz 时差异明显，在 V_DD = 15V 时误差约为 2.15%，在 V_DD = 5V 时误差约为 2.6%。在以下曲线中，此误差表现为非线性。如果在应用中需要低于 1% 的误差，对于 V_DD = 5V 时频率大于 10kHz 或 V_DD = 15V 时频率大于 30kHz 的情况，应使用方程式 7 和方程式 8 进行计算。

V_DD = 5V

图 6-7 仿真的非稳态频率

V_DD = 15V

图 6-8 仿真的非稳态频率