信路達XD551/XL551定時器芯片：低功耗與高性能的完美結合

在電子工程師的日常設計工作中，定時器芯片是一種常用的基礎元件，它能夠為電路提供精確的時間控制。今天，我們就來深入了解一下信路達的XD551（DIP8封裝）和XL551（SOP8封裝）定時器芯片，看看它們有哪些獨特的性能和應用特點。

文件下載：XL551.pdf

一、芯片概述

XD551和XL551是信路達推出的單塊定時電路，采用LinCMOS?工藝制造。它們具有超低功耗的特點，在(V_{DD}=5V)時，典型功耗僅為1mW。這使得它們在對功耗要求較高的應用場景中具有很大的優(yōu)勢，比如電池供電的設備。

該芯片能夠在不穩(wěn)定模式下工作，其CMOS輸出能夠實現軌到軌擺動，并且具有高輸出電流能力，典型灌電流為100mA，典型拉電流為10mA。輸出完全兼容CMOS、TTL和MOS邏輯，可工作在高達2MHz的頻率下。

二、功能特性

2.1 輸入優(yōu)先級

芯片的RESET輸入可以覆蓋TRIG輸入，而TRIG輸入又可以覆蓋THRES輸入。這種優(yōu)先級設置使得芯片在邏輯控制上更加靈活，能夠滿足不同的設計需求。

2.2 低功耗與低尖峰

芯片在全電源電壓范圍內功耗較低，并且在輸出轉換期間能夠大大減少電源電流尖峰，從而最大限度地減少了對大去耦電容的需求。

2.3 工作溫度范圍

XDXL551C的工作溫度范圍為0°C至70°C，能夠滿足大多數常規(guī)應用的環(huán)境要求。

三、電氣特性

3.1 絕對最大額定值

3.2 推薦工作條件

芯片的推薦工作條件包括電源電壓 (V{DD}) 和工作溫度范圍 (T{A})。電源電壓范圍為1V至15V，工作溫度范圍為0°C至70°C。

3.3 不同電源電壓下的電氣特性

文檔中詳細給出了在不同電源電壓（(V_{DD}=1V)、(2V)、(5V)、(15V)）和不同溫度（0°C至70°C）下的各項電氣參數，如閾值電壓、觸發(fā)電壓、復位電壓、輸出電壓、電源電流等。這些參數對于工程師在設計電路時進行精確的計算和選型非常重要。

例如，在(V{DD}=5V)，(T{A}=25^{circ}C)時，閾值電壓 (V_{IT}) 典型值為3.3V，觸發(fā)電壓 (VI(TRIG)) 典型值為1.66V，復位電壓 (VI(RESET)) 典型值為1.1V，電源電流 (IDD) 典型值為170μA。

四、工作特性

在(V{DD}=5V)，(T{A}=25^{circ}C)的條件下，芯片的一些工作特性如下：

• 初始定時間隔誤差：典型值為3%，在(V{DD}=5V)至15V，(R{A}=R{B}=1kΩ)至100kΩ，(C{T}=0.1μF)的條件下，誤差可低至1%。
• 定時間隔的電源電壓靈敏度：典型值為0.5%/V。
• 輸出脈沖的上升時間和下降時間：上升時間典型值為20ns，下降時間典型值為60ns。
• 不穩(wěn)定模式下的最大頻率：在(R{A}=470Ω)，(R{B}=200Ω)，(C_{T}=200pF)的條件下，最大頻率典型值為1.8MHz。

五、應用信息

5.1 多諧振蕩器應用

將TRIG連接到THRES，芯片可以作為多諧振蕩器工作。電容 (C{T}) 通過 (R{A}) 和 (R{B}) 充電至閾值電壓（約0.67 (V{DD})），然后僅通過 (R{B}) 放電至觸發(fā)電壓（約0.33 (V{DD})）。輸出在充電周期為高電平，在放電周期為低電平。

通過以下公式可以計算充電時間 (t{C(H)})、放電時間 (t{C(L)})、周期和占空比： [t{C(H)} approx C{T}left(R{A}+R{B}right) ln 2(ln 2=0.693)] [t{C(L)} approx C{T} R{B} ln 2] [Period =t{c(H)}+t{c(L)} approx C{T}left(R{A}+2 R{B}right) ln 2] [Output driver duty cycle =frac{t{c(L)}}{t{c(H)}+t{c(L)}} approx 1-frac{R{B}}{R{A}+2 R{B}}] [Output waveform duty cycle =frac{t{c(H)}}{t{c(H)}+t{c(L)}} approx frac{R{B}}{R{A}+2 R{B}}]

需要注意的是，上述公式沒有考慮從TRIG和THRES到DISCH的傳播延遲時間，這些延遲時間會直接增加周期，并導致計算值與實際值之間的差異隨著頻率的增加而增大。此外，放電期間的內部導通電阻 (r_{on}) 也會增加計時誤差。

5.2 單穩(wěn)態(tài)應用

在單穩(wěn)態(tài)應用中，可以通過施加到CONT的電壓來設置觸發(fā)輸入的跳變點。從電阻分壓器獲得的10%至80%電源電壓的輸入電壓，并且具有至少500-μA的偏置電流，能夠取得較好的效果。

六、總結

信路達的XD551和XL551定時器芯片以其低功耗、高輸出電流能力、兼容多種邏輯以及靈活的輸入優(yōu)先級設置等特點，為電子工程師提供了一個可靠的定時解決方案。在實際設計中，工程師可以根據具體的應用需求，結合芯片的電氣特性和工作特性，合理選擇參數，以實現精確的時間控制。你在使用定時器芯片時，有沒有遇到過一些特殊的問題或者有什么獨特的應用經驗呢？歡迎在評論區(qū)分享。