CD4047: Универсальный мультивибратор для генерации импульсов и таймеров

Что такое микросхема CD4047. Как работает CD4047 в качестве мультивибратора. Какие режимы работы поддерживает CD4047. Как использовать CD4047 для создания генераторов и таймеров. Какие преимущества дает применение CD4047 в электронных схемах.

Что представляет собой микросхема CD4047

CD4047 — это универсальная микросхема, предназначенная для построения мультивибраторов и генераторов импульсов. Она относится к семейству КМОП-микросхем серии 4000 и обладает следующими ключевыми особенностями:

• Может работать в моностабильном и астабильном режимах
• Требует минимум внешних компонентов — всего один резистор и конденсатор
• Имеет управляющие входы для запуска и остановки генерации
• Обеспечивает формирование импульсов с частотой до нескольких МГц
• Потребляет очень мало энергии в статическом режиме
• Работает в широком диапазоне напряжений питания — от 3 до 15 В

Благодаря этим свойствам CD4047 находит широкое применение в различных электронных устройствах для генерации тактовых сигналов, формирования временных задержек, создания ШИМ-контроллеров и во многих других областях.

Принцип работы CD4047 в режиме мультивибратора

Основой CD4047 является RC-генератор, частота колебаний которого задается внешними резистором R и конденсатором C. Упрощенная структурная схема микросхемы включает в себя:

• RC-генератор
• Триггер Шмитта
• RS-триггер
• Логические элементы управления
• Выходные буферы

В режиме астабильного мультивибратора генератор работает непрерывно, формируя на выходе прямоугольные импульсы. Их частота определяется формулой:

f = 1 / (2.2 * R * C)

В моностабильном режиме генератор запускается внешним импульсом и формирует один импульс заданной длительности. Она рассчитывается как:

t = 2.48 * R * C

Таким образом, изменяя номиналы R и C, можно в широких пределах регулировать частоту или длительность выходных импульсов CD4047.

Режимы работы CD4047

CD4047 поддерживает несколько режимов функционирования:

Астабильный режим

В этом режиме микросхема работает как автогенератор, непрерывно формируя на выходе прямоугольные импульсы. Частота определяется внешними RC-цепочками. Коэффициент заполнения выходных импульсов близок к 50%.

Моностабильный режим

При подаче импульса на вход запуска CD4047 формирует одиночный импульс заданной длительности. После этого схема возвращается в исходное состояние и ожидает следующего запускающего сигнала.

Режим делителя частоты

В астабильном режиме CD4047 имеет встроенный делитель частоты на 2. Это позволяет получить на выходе сигнал с идеальной скважностью 50%.

Режим с внешней синхронизацией

Возможна работа CD4047 от внешнего тактового сигнала. В этом случае внутренний генератор синхронизируется с внешними импульсами.

Выбор конкретного режима осуществляется подачей управляющих сигналов на соответствующие входы микросхемы.

Применение CD4047 для создания генераторов

CD4047 отлично подходит для построения различных генераторов импульсов. Рассмотрим несколько типовых схем:

Простой генератор прямоугольных импульсов

Для создания генератора достаточно подключить к CD4047 всего два элемента — резистор и конденсатор:

• Резистор R подключается между выводами 1 и 2
• Конденсатор C — между выводом 3 и общим проводом
• На вывод 4 подается напряжение питания
• Выход импульсов снимается с вывода 10 или 11

Частота генерации будет определяться номиналами R и C согласно приведенной выше формуле.

Генератор с регулируемой частотой

Если вместо постоянного резистора R использовать переменный, получим генератор с плавной регулировкой частоты в широком диапазоне. Типовые значения компонентов:

• R = 10 кОм — 1 МОм (переменный)
• C = 1 нФ — 10 мкФ

Это позволяет перекрыть диапазон частот от долей Гц до сотен кГц.

Генератор импульсов с внешним запуском

CD4047 можно использовать для формирования пакетов импульсов по внешнему сигналу. Для этого:

• На вход 5 подается запускающий импульс
• Вход 6 соединяется с общим проводом
• Вход 12 подключается к напряжению питания

При поступлении положительного фронта на вход 5 CD4047 начнет генерацию импульсов на время, заданное RC-цепочкой.

Использование CD4047 в качестве таймера

Помимо генераторов, CD4047 часто применяется для создания различных таймеров и схем задержки. Вот несколько примеров:

Простой таймер с фиксированной задержкой

Схема включения CD4047 в режиме одновибратора позволяет получить задержку включения или выключения нагрузки:

• Вход 8 используется для запуска таймера
• Выход 10 или 11 управляет нагрузкой
• Время задержки задается RC-цепочкой

При подаче импульса на вход 8 на выходе формируется импульс заданной длительности.

Таймер с перезапуском

CD4047 позволяет реализовать таймер с возможностью перезапуска отсчета времени. Для этого:

• Вход 8 соединяется с входом 12
• На эти входы подается запускающий сигнал

Теперь при поступлении нового запускающего импульса отсчет времени будет начинаться заново.

Широтно-импульсный модулятор

На базе CD4047 можно построить простой ШИМ-контроллер:

• CD4047 работает как генератор импульсов
• Выход 13 подключается к входу 5
• Управляющее напряжение подается на вход 9

Изменяя напряжение на входе 9, можно регулировать скважность выходных импульсов.

Преимущества применения CD4047

Использование CD4047 для построения генераторов и таймеров дает ряд существенных преимуществ:

• Простота схемотехнических решений — требуется минимум внешних компонентов
• Высокая стабильность частоты генерации
• Широкий диапазон рабочих частот — от долей Гц до единиц МГц
• Низкое энергопотребление, особенно в статическом режиме
• Возможность работы при низких напряжениях питания (от 3 В)
• Наличие комплементарных выходов для удобства использования
• Встроенный триггер Шмитта для защиты от помех
• Широкий выбор режимов работы

Все это делает CD4047 удобным и универсальным решением для многих задач генерации импульсных сигналов.

Особенности применения CD4047

При использовании CD4047 следует учитывать некоторые нюансы:

• Входы микросхемы чувствительны к наводкам, поэтому неиспользуемые выводы нужно подключать к шинам питания через резисторы 10-100 кОм
• Для стабильной работы рекомендуется использовать керамические конденсаторы в цепи задания частоты
• При работе на высоких частотах (более 100 кГц) следует минимизировать длину проводников
• Нагрузочная способность выходов ограничена током 10 мА, при необходимости нужно использовать буферные каскады
• В моностабильном режиме длительность запускающего импульса должна быть не менее 25 нс

Соблюдение этих правил позволит обеспечить надежную и стабильную работу устройств на базе CD4047.

Заключение

CD4047 представляет собой удобное и универсальное решение для построения генераторов импульсов, таймеров и других подобных устройств. Простота применения, широкие функциональные возможности и хорошие технические характеристики делают эту микросхему популярным выбором как для любительских, так и для профессиональных разработок. Понимание принципов работы и особенностей CD4047 позволяет эффективно использовать все преимущества данной микросхемы при создании различных электронных устройств.

Отечественный аналог cd4047

Зарубежная цифровая микросхема CD представляют собой два D-триггера с установкой на одном кристалле выполненная по технологии КМОП. В радиолюбительском деле ее чаще всего используют в роли генератора импульсов, а также делителя частоты входных импульсов на 2, 3 и 4. Довольно популярная зарубежная цифровой чип CD, по своему функциональному назначению является десятичным счетчиком с дешифратором. В своей структуре он имеет пятикаскадный счетчик Джонсона и дешифратор, позволяющий переводить код из двоичной системы счисления в электрический сигнал появляющийся на одном из десяти выходов.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Аналоги для cd4047
• Микросхема 4047.
• Справочная информация — Промэлектроника
• Четырехканальный шифратор с частотным кодированием на микросхеме CD4047
• Высоковольтный преобразователь напряжения на CD4047 (120В, 10мА)
• Как построить дешевый инвертор от 12 до 220 В
• Четырехканальный шифратор с частотным кодированием на микросхеме CD4047
• Инвертор 12 в 220 ремонт своими руками
• Простой, но достаточно мощный инвертор

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простой ультразвуковой генератор

Аналоги для cd4047

Для точной установки частот, вместо соответствующего канального резистора, целесообразно временно включить подстроечный: подобрав частоту, измерить тестером значение его сопротивления и установить постоянный резистор соответствующего номинала. Еще лучше подстроечные резисторы установить прямо на печатную плату, что лишь немного увеличит ее размеры.

Четырехканальный шифратор с частотным кодированием на таймере КРВИ1. Универсальность микросхемы таймера позволяет построить на ее базе автоколебательный мультивибратор. Принципиальная схема такого устройства приведена на рис.

Очевидно, что частоту колебаний можно менять переключением резисторов R1—R4. На схеме указаны номиналы, обеспечивающие генерацию частот 0,9; 1,32; 1,61 и 2,4 кГц.

Точную настройку частоты производят так же, как и в предыдущей схеме. Амплитуда выходных импульсов практически равна напряжению питания. Микросхему можно заменить импортным аналогом — таймером с любым буквенным префиксом например NE , несущем информацию лишь о фирме-производителе.

Печатная плата изображена на рис. Контакты 1—5 предназначены для подключения кнопок управления S1—S4. Четырехканальный шифратор с частотным кодированием на микросхеме CD Несложен и шифратор, выполненный на микросхеме CD отечественный аналог отсутствует.

Здесь требуется минимум навесных элементов рис. Микросхема содержит автоколебательный мультивибратор, частота работы которого определяется постоянной времени цепи RC, подключаемой к выводам 1—3.

Генерируемая последовательность может не иметь скважность [отношение периода следования повторения электрических импульсов к их длительности], равную двум, поэтому внутри микросхемы имеется делитель на два, реализованный на синхронном триггере, что обеспечивает на выводе 10 практически идеальный меандр.

Номиналы резисторов указаны для частот 0,9; 1,32; 1,61 и 2,4 кГц. Конденсатор С3 обязательно пленочный или металлобумажный. Точная подгонка осуществляется аналогично описанной в предыдущих вариантах шифраторов.

Печатная плата шифратора приведена на рис. К контактам 1—8 подключаются кнопки управления S1—S4. При желании количество команд во всех приведенных шифраторах можно увеличить до десяти, дополнив их соответствующими резисторами и кнопками. Ранее раздел 1. В радиолюбительской литературе встречаются различные варианты схемной реализации таких шифраторов.

Ниже приводится наиболее компактный вариант, позаимствованный из [3]. Принципиальная схема устройства приведена на рис. Читать онлайн » схем для радиолюбителей.

Дистанционное управление моделями» автора Днищенко В. Рисунок печатной платы Настройка Для точной установки частот, вместо соответствующего канального резистора, целесообразно временно включить подстроечный: подобрав частоту, измерить тестером значение его сопротивления и установить постоянный резистор соответствующего номинала. Четырехканальный шифратор с частотным кодированием на таймере КРВИ1 Принципиальная схема Универсальность микросхемы таймера позволяет построить на ее базе автоколебательный мультивибратор.

Конденсатор С1 должен быть пленочным или металлобумажным. Детали и конструкция Микросхему можно заменить импортным аналогом — таймером с любым буквенным префиксом например NE , несущем информацию лишь о фирме-производителе.

Печатная плата 2. Четырехканальный шифратор с частотным кодированием на микросхеме CD Принципиальная схема Несложен и шифратор, выполненный на микросхеме CD отечественный аналог отсутствует. Принципиальная схема шифратора на CD Генерируемая последовательность может не иметь скважность [отношение периода следования повторения электрических импульсов к их длительности], равную двум, поэтому внутри микросхемы имеется делитель на два, реализованный на синхронном триггере, что обеспечивает на выводе 10 практически идеальный меандр.

Детали и конструкция Номиналы резисторов указаны для частот 0,9; 1,32; 1,61 и 2,4 кГц.

Микросхема 4047.

Несмотря на появление микропроцессоров, микроконтроллеров и других программируемых схем и постоянное расширение сфер их применения, потребность в микросхемах стандартной логики уменьшилась не настолько, чтобы полностью отказаться от их применения. Во-первых, и в микроконтроллерных устройствах широко используются элементы , например, шинные формирователи, регистры. Во-вторых, улучшаются потребительские качества схем логики — быстродействие, потребляемая мощность, нагрузочная способность, что позволяет использовать их в простых применениях вместо микроконтроллеров, сокращая путь от идеи до ее воплощения за счет отсутствия необходимости разработки дорогого программного обеспечения. Краткий перечень предлагаемых КМОП микросхем стандартной логики первого и второго поколений. СерияПараметр U пит. Вся продукция сертифицирована. Телефон контакт центра: Адрес для заказа: order promelec.

2SK аналог. Найти на. просмотрщик файлов. Найти на. cd аналог отечественный. Найти на. Ррадио жучки болшой дальности.

Справочная информация — Промэлектроника

Регистрация Забыл пароль. При заказе, учитывайте, что интегральные микросхемы могут иметь различный тип корпуса исполнение , смотрите картинку и параметры. На нашем сайте опубликованы только основные назначение и параметры характеристики. Дополнительные вопросы уточняйте через емайл. Полное описание и информация о том как проверить CDBE, чем ее заменить, схема включения, отечественный аналог, Datasheet-ы и другие технические данные, могут быть найдены в PDF файлах нашего раздела DataSheet, в справочной литературе, или на сайтах поисковых систем Google, Яндекс. Пайку и подключение всех электронных компонентов, должны производить специалисты. Например, добавив метку «ремонт», этот товар будет отображаться в результатах поиска по этому слову.

Четырехканальный шифратор с частотным кодированием на микросхеме CD4047

Двуполярныи источник питания. Многие приборы и устройства, сделанные на операционных усилителях требуют дву-полярного источника питания с относительной большой разностью потенциалов. Это накладывает существенные ограничения на использование такой аппаратуры в полевых условиях, либо требуется применять другие схемные решения, часто в ущерб качеству. На микросхеме D1 CD сделан генератор симметричных противофазных импульсов. Микросхема CD представляет собой сочетание элементов-инверторов для построения мультивибратора и триггера -формирователя противофазных сигналов правильной симметричной формы.

Принципиальная схема.

Высоковольтный преобразователь напряжения на CD4047 (120В, 10мА)

Микросхема очень широко применяется в аппаратуре. Она содержит экономичный мультивибратор-автогенератор, который снабжён развитой логикой управления. Рассмотрим структурную схему этого мультивибратора. Выход генератора вывод 13 снабжен буферным усилителем. Имеется внутренний делитель частоты на 2.

Как построить дешевый инвертор от 12 до 220 В

Электрика-это просто!. Корпуса и расположение выводов. Маркировка импортных микросхем. Аналоги микросхем. О сновой в современных микросхемах служит тоненькая пластинка из особо чистого кремния чип , на которой с помощью методов фотолитографии, создаются структуры, выполняющие роль транзисторов, диодов и резисторов, а также соединения между ними.

В ДТП в Челябинске пострадали четверо, в том числе ребенок. Микросхема cd отечественный аналог. Не ищи на земле рай,влюбись и страдай.

Четырехканальный шифратор с частотным кодированием на микросхеме CD4047

В данной таблице представлены почти отечественных микросхем и их зарубежные аналоги. Материалы подготовлены по справочнику Перельмана Б. Оставить комментарий. Обнаружен блокировщик рекламы.

Инвертор 12 в 220 ремонт своими руками

Каталог Микросхемы отечественные Микросхемы импортные Транзисторы отечественные биполярные Транзисторы отечественные полевые Транзисторы импортные Стабилитроны Стабилитроны импортные Диоды, диодные мосты отечественные Диоды, диодные мосты импортные Варикапы, туннельные, свч диоды Тиристоры отечественные Тиристоры импортные Радиолампы Кварцы Фильтры, линии задержки Конденсаторы Разъемы Кнопки, переключатели Реле Реле импортные Оптроны, оптореле, твердотельные реле Герконы, магнитные головки Резисторы постоянные Резисторы переменные Терморезисторы, варисторы, позисторы Фоторезисторы, фотодиоды Светодиоды Светодиоды — СКЛ Лампы индикаторные Патроны для индикаторов Индикаторы светодиодные, ЖКИ, газоразрядные… Предохранители Трансформаторы Ферриты, Дроссели Дроссели Инструмент, паяльники, флюсы… Измерительные Приборы Радиоконструкторы Динамики Блоки питания Элементы питания Моторы Разное Щитовые приборы и макетные платы Датчики температуры и бесконтактные выключатели Пассики Переходники Телескопические антенны. Контакты Режим работы: с пн. Ремонт Стиральных Машин Аналоги импортных операционных усилителей Аналоги отечественных биполярных транзисторов Аналоги отечественных микросхем Размеры SMD корпусов Маркировка биполярных SMD транзисторов Отечественные аналоги зарубежных КМОП микросхем Справочник по полевым транзисторам и их импортным аналогам Типы маркировки микросхем Маркировка резисторов Оптопары транзисторные Интегральные схемы линейных стабилизаторов.

Схемы генераторов импульсов строятся таким образом, что в момент t 0 с помощью электронного ключа к конденсатору подключается зарядная цепь.

Простой, но достаточно мощный инвертор

Присоединяйтесь к нам в Яндекс Дзен. NE описание на русском. Сразу после поступления в продажу, микросхема NE завоевала большую популярность, как среди любителей электроники, так и среди профессионалов из за своей простоты и надёжности. Выпускается микросхема NE в основном в пластиковом DIP-корпусе, правда выпускалась и в круглом металлическом. Таймер может работать в в двух режимах: как моностабильный мультивибратор и как генератор импульсов, то есть микросхема NE может выдавать последовательность прямоугольных импульсов. В качестве примеров применения микросхемы-таймера можно указать функции восстановления цифрового сигнала, искаженного в линиях связи, фильтры дребезга, двухпозиционные регуляторы в системах автоматического регулирования, импульсные преобразователи напряжения, устройства широтно-импульсного регулирования, таймеры и др. По мере удешевления производства выпуск освоили и конкуренты.

Несложен и шифратор, выполненный на микросхеме CD отечественный аналог отсутствует. Здесь требуется минимум навесных элементов рис. Генерируемая последовательность может не иметь скважность [отношение периода следования повторения электрических импульсов к их длительности], равную двум, поэтому внутри микросхемы имеется делитель на два, реализованный на синхронном триггере, что обеспечивает на выводе 10 практически идеальный меандр.

Микросхема CD4047, SOP14 — RadioMart.kz

> Электронные компоненты>Микросхемы>Микросхема CD4047, SOP14

Артикул 11845

Микросхема часто применяется в схемах таймеров, для умножения или деления частоты и т.д

Подробнее

• Скачать коммерческое предложение

Подробнее

CD4047 представлеяет собой мультивибратор низкой мощности (моностабильный / нестабильный). Нестабильный режим обеспечивается высоким уровнем сигнала на входе Astable. Моностабильный режим запускается передним фронтом импульса (от НИЗКИЙ к ВЫСОКИЙ) на триггерном входе. В нестабильном режиме CD4047 может работать как с синхронизацией, так и в автоколебательном режиме с хорошо стабилизированной частотой прямоугольной формы (50% цикл).

Микросхема 4047 очень широко применяется в аппаратуре. Она содержит экономичный мультивибратор-автогенератор, который снабжён развитой логикой управления. Рассмотрим структурную схему этого мультивибратора. Мультивибратор имеет входы запуска +TRG и —TRG, входы включения автогенерации АГ и АГ, а также вход перезапуска RT (retriggering). Выход генератора (вывод 13) снабжен буферным усилителем. Имеется внутренний делитель частоты на 2. От этого делителя есть выходы Q и Q. Внешний сброс подается на вывод 9 (вход R). Для данного мультивибратора требуется два времязадающих элемента Сτ и Rτ (выводы 3, 1 и 2).

Автогенерация мультивибратору 4047 разрешается, если на вход автогенерации (АГ) подано напряжение высокого уровня. Если на вход АГ подавать последовательность прямоугольных импульсов (или на вход АГ — инверсную последовательность), получим прерывистую автогенерацию. Генерируемая последовательность, наблюдаемая на выводе 13, может не иметь скважность 1/2. Точный меандр получается на выходах после делителя Q и Q (частота снижена в 2 раза).

Рассмотрим эпюры сигналов мультивибратора 4047 на выводах 13 (U13) и 10 (U10). Здесь tа =4,4 Rτ Cτ (максимальное значение для ряда экземпляров микросхем может быть tAmax=4,62RτTτ, что определяется разбросом пороговых напряжений транзисторов КМОП). Если время t = 10 мс зафиксировано при напряжении питания Uи.п = IO В, то при крайних напряжениях питания 3 В и 15 В оно может уменьшиться примерно на 2%. На высоких частотах автогеперацин (более О,5 МГц) частота может измениться иа 8% и более. На высоких частотах при минимальной температуре —55оС период tА уменьшается на 11%, при крайней положительной 125оС — увеличивается на 12%. На частоте 2 кГц изменения периода tА не выходят за пределы +2%.

В ждущем режиме мультивибратор 4047 при запуске положительным перепадом подаем запускающий импульс на вход +TRG. На вход —TRG подается напряжение низкого уровня. Для запуска отрицательным перепадом импульсы подаем па вход —TRG, а на вход +ТRC подключаем напряжение высокого уровня.

Входные импульсы могут быть любой длительности (относительно выходного). Мультивибратор можно перезапустить только активным перепадом, если полный импульс подать на входы +TRG и RT. При перезапуске выходной уровень останется высоким в том случае, когда период входного импульса короче, чем период, определяемый элементами Rτ и Сτ

Импульс мультивибратора 4047 можно удлинить по времени в n раз, если подать сигнал Q на внешний счётчик-делитель (:n), который будет сбрасываться импульсом TRG. Выходной импульс счетчика подается на вход АГ. Длительность этого импульса увеличивается в n раз. Выходной импульс Q мультивибратора можно «укоротить», подав высокий уровень на вывод 9 внешнего сброса. Эпюры напряжений для ждущего режима показаны на рисунке. Здесь U8 — импульс запуска на входе +TRG (вывод 8). Длительность импульса tж на выходе 10 tж=2,48 Rτ Сτ, причем для некоторых микросхем может наблюдаться максимальное отклонение tжmax = 2,71RτСτ, определяющееся разбросом пороговых напряжений В режиме автогеперации первый импульс — положительный полупериод — имеет длительность tж, (а не tА/2).

Перезапуск используется для затягивания выходного импульса. Рассмотрим обычный запуск в ждущем режиме. Если дается два входных импульса (выводы 8 и 12 соединяют), время импульса U с перезапуском:

tRT = 2 (t1 + t2).

Если выпускающие импульсы U8,12 образуют последовательность, время tRT будет равно продолжительности этой последовательности плюс время задержки за последним импульсом. На рисунке показана схема затягивания выходного импульса с помощью внешнего счетчика. Длительность импульса может управляться двоичным кодом, если счетчик имеет переменный коэффициент деления. Другое преимущество схемы в том, что можно применить высокостабильный конденсатор Сτ малой ёмкости. Время выходного импульса

tвых = (n — 1)tA + tж + tA/2
где и — коэффициент деления счетчика.

Для всех схем включения мультивибратора 4047 следует применять неполярные конденсаторы с малыми токами утечки. Для автогенераторов выбирается Сτ > 100 пФ, для ждущих генераторов — Сτ > 1000пФ. Сопротивления резисторов выбираются в пределах 10 кОм < Rτ < 1 МОм. Длительность импульса запуска для любого входа не должна быть меньше 600 нс (Uи.п = 1O В). Для Uи.п = 5 В — эту длительность следует увеличить до 1300 нс. Длительность фронтов этих импульсов должна быть менее 5 мкс (10 мкс для Uи.п = 5 В). Время tзд.р от входов +TRG до выходов Q и Q — 800 нс (1600 нс при Uи.п = 5 В). Фронты импульсов иа выходах Q и Q не хуже 100 нс (150 нс при Uи. п = 5 В).

Комплект поставки и внешний вид данного товара могут отличаться от указанных на фотографиях в каталоге интернет-магазина.

Отзывы

Нестабильный и моностабильный мультивибратор CD4047

Универсальная микросхема, которая может иметь больше достоинств, чем мы думаем.

CD4047 — еще одна из тех интегральных схем (ИС), от которых многие производители даже не подозревают, что могут извлечь из них выгоду. В этом месяце в Classroom мы рассмотрим, что он делает и как он реализован. Мы не будем слишком углубляться в использование. Как и CD4049 и CD4050 в нашем последнем выпуске, области применения очень широки и зависят от конкретной ситуации. Однако по мере того, как вы читаете о CD4047, вы, скорее всего, начнете приходить в голову его потенциальное использование в вашем конкретном контексте.

Когда большинство производителей думают о «нестабильном», «моностабильном» и «мультивибраторе», многие сразу же переходят к вездесущему NE555. В лучшем случае мы можем представить себе схему на основе операционного усилителя или транзистора. CD4047 — это специализированное устройство из серии 4000 CMOS, разработанное специально для того, чтобы быть универсальным и надежным мультивибратором с минимальным количеством внешних деталей. У него есть приложения в дискретных схемах, но также есть и приложения для микроконтроллеров, особенно когда речь идет об использовании моностабильного режима для управления входными импульсами. Он имеет как нестабильные, так и моностабильные штифты управления, поэтому можно легко использовать любой вариант; он «управляемый», поэтому нестабильный режим можно контролировать; и, что лучше всего, для базовой работы требуется только один внешний конденсатор и резистор.

К сожалению, эта микросхема сама по себе не поддерживает интересную сборку, кроме мигания некоторых светодиодов, что мы и предоставили в конце. Как правило, эта ИС будет использоваться, как и в прошлом месяце, как часть более крупного проекта для решения проблемы. Мы надеемся, что его использование в вашем конкретном контексте станет очевидным, когда вы прочитаете.

Конкретные образцы, которые мы использовали во время тестирования, имеют торговую марку «Philips». Это сделало их довольно старыми, поскольку Philips выделила свой полупроводниковый бизнес в независимую компанию NXP в 2006 году. Название NXP произошло от «Next Experience», и часть бизнеса, которая производит дискретные ИС, с тех пор стала Nexperia. Насколько мы можем судить, в дальнейшем она была выделена как компания с новыми инвесторами. Мы очень быстро нашли техническое описание Nexperia и были в восторге от его качества как документа. Он необычайно хорошо отформатирован для таблицы данных и должен подходить производителю больше, чем отсканированные копии технических документов 70-х или 80-х годов, к которым многие привыкли.

Однако, поскольку логотип и код даты указывали на то, что наши образцы относятся к устройствам ревизии 3, выпущенным на 47-й неделе 2003 года, до выделения, нам пришлось искать техническое описание Philips, чтобы убедиться, что важные детали совпадают. С таким большим количеством изменений в производственной компании было достаточно возможностей для незначительных изменений дизайна. К счастью, в данном случае они одинаковы. Итак, мы использовали документ Nexperia, который относится к устройствам ревизии 6. На странице 19 история изменений показывает, что никакие соответствующие спецификации продукта не изменились. Основные данные не изменились с 19 января.Дата появления Philips 95, но оригинальный дизайн намного старше. Конечно, у вас может легко быть другой бренд, но этот процесс все еще может применяться из-за количества продаж и поглощений, слияний и ребрендингов производителей полупроводников за последние пару десятилетий.

Выходы CD4047 могут быть источниками и приемниками, поэтому в таблице указан знак +/-. Они ограничены 10 мА, что должно быть достаточно для высокоэффективных светодиодов. Это не должно быть проблемой, если выход подается на другую схему, если только входное сопротивление не низкое. Если это так или если нагрузка потребляет большие токи, можно легко использовать транзисторы.

Если время переключения является проблемой в вашем приложении, мы отсылаем вас к таблицам в техническом описании. Там тринадцать записей, и здесь они заняли бы целую печатную страницу. Большинству производителей не нужно слишком беспокоиться об этом.

Наконец, следует отметить тот факт, что порог срабатывания по положительному или отрицательному фронту в моностабильном режиме составляет половину напряжения питания. В нестабильном режиме при напряжении 5 В наихудшее время перехода от высокого к низкому уровню составляет 120 нс. В некоторых таблицах технических данных показаны тесты на частоте 5 МГц.

Во время стендового тестирования мы сначала обнаружили очень неожиданное поведение микросхемы. Иногда триггеры не срабатывали, иногда триггеры возникали спонтанно, или так казалось. То, что произошло на самом деле, является уроком забывания основ. Убедитесь, что вы используете резисторы 10 кОм между контактами, которые вы используете, и шинами Vcc или заземления, если это необходимо. Входы очень чувствительны к блуждающим напряжениям, а перемычки способны улавливать достаточное наведенное напряжение даже при подключении только с одного конца, как если бы они были антеннами. Входы также должны быть возвращены на землю или Vcc в зависимости от ситуации, так как они имеют определенную тенденцию плавать. Это верно для многих цифровых ИС, но некоторые из них подвержены большему влиянию, чем другие. Эти резисторы называются подтягивающими резисторами, если они подключены к V+, или подтягивающими резисторами, если они подключены к GND.

Плавающее напряжение, если вы не сталкивались с ним раньше, — это когда входной сигнал устанавливается где-то между Vcc и землей, когда он не подключен, улавливая паразитные наведенные напряжения, статическое электричество, утечку в цепи, емкостную связь или другие источники паразитной электрической энергии, которые могут дать ложное или ошибочное поведение на входе. В других случаях вход просто не изменит состояние при снятии высокого уровня, если только он не будет специально заземлен. Это особенно верно, когда на входе устройства преднамеренно встроен конденсатор, но ВСЕ ИС имеют некоторую паразитную емкость на каждом выводе, и чем она больше, тем больше проблема.

Кроме того, убедитесь, что все переключатели, которые вы используете при стендовых испытаниях, должным образом защищены от дребезга с помощью подходящего конденсатора. Это оказалось источником некоторых наших ложных событий. В реальных приложениях большинство входов поступают от других схем и не страдают от этой проблемы. Однако это стоит учитывать как при стендовых испытаниях, так и в ситуациях, когда входы могут поступать от концевого выключателя и т.п.

Как и многие микросхемы, которые мы используем в DIYODE, CD4047 доступен в различных упаковках, но часто только одна доступна на розничном рынке и на рынке производителей. Другие типы обычно доступны только у коммерческих поставщиков в коммерческих количествах. CD4047 поставляется в знакомом 14-контактном корпусе DIP (Dual Inline Plastic).

CD4047 имеет два основных режима работы: нестабильный и моностабильный. В отличие от интегральных схем таймеров, таких как NE555 или генератор, не требуется никаких изменений внешних компонентов. Два режима выбираются путем привязки разных контактов либо к Vcc, либо к земле, и то же самое относится к функциям стробирования. Период синхронизации для обоих режимов задается резистором и конденсатором, подключенными к первым трем контактам. В обоих режимах устройство завершает один полный цикл при включении питания. Выход Q будет высоким, а выход Q — низким в течение всего периода времени, а не 50% рабочего цикла нормальной работы.

Как видно из схемы выводов, при рассмотрении входных сигналов можно выбрать несколько контактов, и любое данное приложение будет использовать только некоторые из них. В зависимости от выбранного режима неиспользуемые контакты должны быть подключены либо к земле, либо к Vcc. Чтобы упростить жизнь, таблица данных включает удобную таблицу, показывающую, какие контакты подключены к каждой шине, какие являются входными и где находятся выходные.

Контакт 13 заслуживает особого упоминания. Это вывод генератора, и его период времени составляет 50% выходного сигнала Q. Однако в техническом описании конкретно указано, что рабочий цикл генератора может не составлять 50%, тогда как выходы Q и Q имеют рабочий цикл 50% в нестабильном режиме. Это означает, что осциллятор завершает один полный цикл максимума/минимума за время, когда выход Q имеет высокий уровень, но отношение времени максимума/минимума генератора может быть не точно равным 50%. В моностабильном режиме выход Q имеет высокий уровень в течение определенного периода времени, прежде чем внутренний триггер вернется к высокому уровню выхода Q до тех пор, пока не произойдет другой запуск. Выход генератора по-прежнему работает в этом режиме, он просто становится высоким только один раз за цикл Q/Q, с некоторыми исключениями, описанными там, где они уместны.

Еще один вывод, на который стоит обратить внимание, — это вывод внешнего сброса 9. Когда на этом выводе высокий уровень, выходной импульс не возникает. На практике это означает, что выход Q низкий, а выход Q высокий. Работает в нестабильном или моностабильном режиме. В техническом описании указано, что в моностабильном режиме внешний сброс переключает выход Q в низкий уровень в течение одного выходного периода, но мы обнаружили, что это происходит мгновенно при стендовых испытаниях. Вывод можно использовать для остановки циклического выхода при включении питания. Если при подаче питания на этот контакт подается высокий уровень, выход Q остается высоким, а выход Q остается низким, это означает состояние незапущенного режима ожидания. Однако это не влияет на вывод генератора 13. В некоторых спецификациях внешний сброс называется ручным сбросом и сокращенно MR.

Обозначения первых трех контактов различаются в спецификациях от разных производителей. Контакт 1 — это клемма C, и это соединение для одного конца конденсатора. Контакт 2 — это клемма R и соединение для одного конца резистора. Контакт 3 является общим выводом RC и является соединением для других концов как резистора, так и конденсатора. В даташитах указано, что конденсатор должен быть неполяризованным. Это ограничивает вас значениями меньше, чем общедоступные конденсаторы MKT 1,5 мкФ, или некоторыми большими значениями Greencap. Существуют неполяризованные электролиты, если вам действительно нужно большее значение, однако CD4047 действительно предназначен для переключения на скоростях, меньших, чем эти большие значения.

Кроме того, конденсатор должен иметь эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) не менее чем в десять раз больше, чем у времязадающего резистора. Это не всегда легко найти, так как технические описания конденсаторов трудно получить при покупке в розницу — производители редко известны, и поиск правильных данных — непростая задача. Кроме того, это может быть неправдоподобно для более длительных периодов времени, поэтому реальность для большинства производителей будет заключаться в следующем: выберите значение, измерьте результаты и посмотрите, соответствуют ли они желаемому результату. Наш выбор, конечно, не соответствовал этим спецификациям. Наш резистор был значительно больше, чем ESR конденсатора MKT, потому что нам нужен был медленный и легко видимый период времени. Большую часть времени CD4047 будет использоваться для получения гораздо более быстрых периодов синхронизации.

В этой таблице показаны выводы микросхемы 4047, необходимые для следующих шести цепей. Используйте это руководство.

Нестабильный режим возникает, когда микросхема перезапускается для выдачи непрерывной последовательности импульсов. Высокий уровень на входе «Нестабильный» или низкий уровень на входе «Нестабильный», или и то, и другое приводит к нестабильной работе. Выход будет продолжать изменяться между Q high и Q low и Q low с Q high с одинаковым временем нахождения в обоих состояниях, пока что-то не остановит это. Это происходит наряду с соображениями, описанными в другом месте для вывода 13, генератора. Вот почему нестабильный режим в этой ИС называется «переключаемым»: два входных контакта могут управлять генератором.

В нестабильном мультивибраторе на основе 555 колебания продолжаются при подаче питания и не могут быть остановлены без каких-либо внешних средств прерывания триггерного вывода, и даже в этом случае состояние выхода не гарантируется. С CD4047 питание может поддерживаться, а высокий сигнал на нестабильный контакт 5 или низкий сигнал на нестабильный контакт 4 может быть прерван, чтобы приостановить колебание. Во время нестабильной работы моностабильные триггерные контакты должны быть подключены либо к Vcc, либо к земле, если это необходимо для обеспечения стабильной работы.

Нестабильный режим можно включить как свободный или закрытый. В автономном режиме все входы привязаны к Vcc или шинам заземления, и устройство просто колеблется, пока есть питание. Высокий уровень на выводе 12 повторного запуска приведет к тому, что выход Q останется высоким, а выход Q останется низким, пока на выводе повторного запуска будет высокий уровень. Высокий уровень на внешнем контакте сброса 9 вызывает обратное: Q низкий, а Q высокий, пока на контакте 9 высокий уровень. В обоих случаях штифт 13 генератора не затрагивается. Это самый простой режим, который в некоторых ситуациях все же имеет преимущества перед другими конструкциями из-за малого количества внешних деталей. Однако генератору прямоугольных импульсов на базе 555 нужен только еще один компонент — конденсатор для стабилизации его контакта 5. Реальное преимущество CD4047 заключается в том, что им можно управлять, а его состояния можно прогнозировать при управлении.

Gated нестабильная работа CD4047 может быть истинной или дополнительной. В истинно стробируемом режиме нестабильный вывод 4 имеет высокий уровень, а нестабильный вывод 5 используется в качестве затвора. Когда на этом выводе высокий уровень, выходы Q и Q колеблются. Когда он становится низким, выход Q становится низким, а выход Q становится высоким, но только в конце текущего периода времени, а не мгновенно. Мгновенное управление может быть вызвано только выводом 9 внешнего сброса или выводом 12 повторного запуска. Кроме того, вывод 13 генератора также становится низким и остается низким. Нестабильный контакт 5 соединен с землей резистором 10 кОм, и высокий уровень сигнала вызывает колебания микросхемы. Мы представили это с помощью кнопок, но в реальных приложениях, скорее всего, это будет электронный сигнал. Резисторы 10 кОм здесь и в других местах являются хорошей практикой, даже когда сигнал поступает из другой цепи, поскольку они гарантируют, что входы никогда не будут плавать, даже если предполагается, что другая цепь предотвращает это.

Примечание. Тег «Ta» или ta появляется здесь и в других местах. Он представляет период времени, рассчитанный или заявленный. Большинство частей большинства таблиц данных и нашей статьи относятся к временному периоду как к одному высокому выходному сигналу на ЛЮБОМ выходе, а не к обоим вместе, как это часто бывает для генератора 555.

В качестве альтернативы, контакт 5 можно подключить к высокому уровню с помощью резистора 10 кОм, а затем контакт 5 можно заземлить, чтобы приостановить колебание. Он не описан в технических описаниях, и мы обнаружили его в перепутанных контактах текстового стенда, а это значит, что вы тоже можете. Однако этот метод не является наилучшей практикой, и эта функция лучше достигается за счет гейтирования комплемента. Дополнительное стробирование — это полная противоположность истинному стробированию. Нестабильный контакт 5 подключен к земле, а нестабильный контакт 4 подключен к земле через резистор 10 кОм. Высокий уровень сигнала на контакте 4 приводит к приостановке выходов в конце текущего периода синхронизации. Он делает паузу с высоким Q и низким Q до тех пор, пока есть высокий сигнал на нестабильном выводе 4. Вывод 13 генератора также становится низким. Как только на выводе 4 снова будет низкий уровень, колебание продолжится с начала нового периода синхронизации.

На графике, показанном здесь, вы можете видеть, что, поскольку на входе «Астабильный» был высокий уровень, когда Q был высоким, этот период времени продолжается до истечения его срока, а затем никаких дальнейших изменений на выходе не происходит, пока вход «Астабильный» снова не станет низким. Также видно поведение вывода генератора, где выходной сигнал уже был низким, как часть его цикла, когда Q был высоким, и оставался низким, потому что не произошло дальнейшего изменения состояния на Q или Q.

В моностабильном режиме два нестабильных входа подключены к шинам питания, нестабильный контакт 5 к земле, а нестабильный контакт 4 к Vcc. Теперь вы можете выбрать один из трех подрежимов. Изменение моностабильного состояния может быть вызвано переходом положительного фронта. Для этого контакт +Trigger 8 подключается к источнику высокого напряжения (переключатель, подключенный к Vcc в нашем случае, но обычно это высокий импульс от другой цепи или датчика в реальных приложениях), а контакт 6 триггера подключается К земле, приземляться. Это означает, что изменение происходит по мере увеличения напряжения от низкого до высокого. Импульс не должен снова исчезать, чтобы произошло срабатывание триггера. На самом деле, если триггер представляет собой кнопку, как это было при тестировании, ее удержание не влияет на цикл. Период времени будет завершен и сброшен независимо от того, как долго кнопка удерживается нажатой. Во время тестирования мы столкнулись с несколькими триггерами при отпускании кнопки, но оказалось, что это произошло из-за того, что не удалось устранить дребезг переключателя.

Моностабильная работа также может быть достигнута с отрицательным переходом фронта. В этом случае на входе обычно высокий уровень, а для запуска используется низкий уровень. Что касается положительного триггера, здесь триггером является фронт импульса, а длина импульса не имеет значения, кроме минимума, конечно. Если длина импульса превышает период синхронизации, дальнейшее срабатывание не произойдет, пока импульс снова не превысит половину Vcc, а затем снова станет низким. Выходы ведут себя одинаково: Q низкий и Q высокий до срабатывания, затем Q высокий и Q низкий в течение периода времени, прежде чем вернуться. На этот раз контакт 8 триггера + подключен к Vcc, а контакт 6 триггера — к отрицательному сигналу. В нашем тесте это был нормально замкнутый переключатель, подключенный к Vcc, с резистором 10 кОм, соединяющим контакт с землей, чтобы избежать плавания. Триггер все еще может быть нормально разомкнутым переключателем, который применяет Vcc к контакту, но триггер будет срабатывать при отпускании переключателя, а не при нажатии на него.

В любом из ранее упомянутых подрежимов, если используется внешний контакт сброса 9, тогда высокий уровень сигнала сбрасывает выходы, как описано выше. Однако можно наблюдать и другое. Если высокий уровень сигнала на выводе 9 сохраняется, но сохраняется и триггерный импульс, выходной сигнал генератора на выводе 13 продолжает циклически повторяться, имитируя нестабильный режим только на этом выводе. Светодиоды, подключенные к выходам, будут показывать, что выход Q остается высоким, а Q остается низким, пока циклы выхода генератора.

Наконец, есть перезапускаемый моностабильный режим. Он доступен только в механизмах запуска по положительному фронту. Контакты 8 и 12 подключены к одному и тому же источнику запуска. Если получен один импульс запуска, запуск по положительному фронту работает как обычно. Однако, если два триггерных импульса, возвращающихся к низкому уровню между ними, получены в течение одного временного периода, то выходной период удваивается. Если одиночный импульс длиннее периода синхронизации, то выход остается высоким для Q и низким для Q до тех пор, пока импульс не будет удален. После этого выходной сигнал прекращается в момент, когда положительный фронт выходного сигнала генератора достигает одного из внутренних триггеров. Вот почему на некоторых графиках в таблицах данных виден короткий пик. Схема здесь имеет тумблер, поэтому эффект можно легко наблюдать и сравнивать. Вывод 13 генератора продолжает работать до тех пор, пока импульс не будет удален.

Примечание. На приведенной выше принципиальной схеме мы опустили конденсатор на тумблере из соображений экономии места. В реальных ситуациях соединение, вероятно, будет постоянным, но создание тестовой схемы с тумблером полезно для визуализации эффекта этих контактов. Если вы это сделаете, включите конденсатор для устранения дребезга на соответствующие контакты переключателя.

Период времени нестабильной работы указан для одного выхода Q или Q. Они равны. Период времени для контактов 10 и 11 составляет tA = 4,4RtCt. Период на выводе 13 генератора равен tA = 2,2RtCt. Для наших стендовых испытаний мы использовали конденсатор MKT 1 мкФ и резистор 240 кОм.

tA = 4,4RtCt

tA = 4,4 x 240 000 x 0,000001

tA = 1,056 секунды.

Это означает 1,056 секунды с Q high, затем 1,056 секунды с Q high. Вы можете пересчитать выходной сигнал генератора или просто сократить вдвое 1,056 секунды.

Для моностабильной работы формула аналогична, но числовая константа немного отличается. В этом случае формула tA = 2,48RtCt. Конечно, это дает только высокий выходной сигнал, и Q остается высоким до повторного запуска.

Это все красиво и весело, но что, если у вас есть период времени, который вы хотите, и вам нужно выбрать подходящие номиналы конденсаторов и резисторов? Вам нужно изменить уравнение, называемое транспонированием, и если математика на самом деле не ваша тема, это не весело. Транспозиция — это концепция, которую некоторые люди понимают, а другие борются с ней. Так же, как в школе, где кто-то изучает алгебру, а кто-то нет, хотя в остальном они могут быть успешными в математике.

К сожалению, урок по транспонированию уравнений, который относится не только к этому конкретному набору чисел и имеет достаточную глубину для подлинного понимания, занял бы всю статью, поэтому мы приведем только две формулы. Если вы уже знаете свой период времени и выбрали конденсатор, то используйте это:

Если вы знаете желаемый период времени и выбрали резистор, используйте это:

Все расчеты должны выполняться в стандартных единицах, а не в множителях или делителях. Другими словами, резистор на 240 кОм должен быть рассчитан как 240 000 Ом, а конденсатор на 1 мкФ должен быть рассчитан как 0,000001 Ф. Если вы не разбираетесь в математике, у вас могут возникнуть проблемы с этим. Многие люди, которые не чувствуют себя сильными в математике, находят научную запись и системы десятичных множителей сложными. Распространенной ошибкой всех, кто относится к этой категории, начиная со школы и заканчивая взрослой жизнью, является размещение неправильного количества нулей между десятичной запятой и значащей цифрой. Например, 1 мкФ — это 1 х 10-6. Обычно между десятичной точкой у 1 помещают шесть нулей, но это неверно при работе с отрицательными индексами. Мы начинаем с 1 и перемещаем десятичную запятую на шесть позиций, так что в итоге мы получаем пять нулей между десятичной запятой и цифрой 1. Конечно, если мы умножаем и, следовательно, перемещаем десятичную запятую вправо, в положительном направлении, то индекс (эта маленькая цифра «6» с надстрочным индексом) также будет количеством нулей, которые нужно добавить, откуда и возникает эта ошибка.

Один из способов сделать это — помнить, что число в верхнем индексе в записи указывает на то, на сколько позиций перемещается десятичная точка, а не на количество нулей. Например, если мы хотим преобразовать 100 нФ в Ф, мы начинаем с числа «100». Нано — это десятичный множитель для 10-9, поэтому мы перемещаем десятичную точку на девять разрядов влево от числа, с которым работаем.

Кроме того, вы можете использовать онлайн-калькулятор, подобный этому. http://www.endmemo.com/sconvert/fuf.php

Только следите за тем, чтобы ставить правильные числа в нужных местах, т. е. не помещайте число, которое хотите преобразовать, в поле фарад, так как последует хаос. Также будьте осторожны при выборе правильных юнитов. Легко выбрать «mf», думая, что используемый шрифт не имеет символа µ, хотя на самом деле миллифарады являются реальной, но редко используемой единицей измерения.

Сборка этого месяца довольно проста и представляет собой установку для изучения поведения CD4047 при различных входных условиях. Все аспекты были объяснены выше, но обратите внимание, что здесь исследуются только некоторые варианты, связанные как есть. Было бы взаимоисключающим, например, подключение входа Astable через два резистора 10 кОм, один к Vcc и один к земле, для двух разных способов его использования. Тем не менее, сборка будет отправной точкой по мере вашего изучения. Схемы на следующей странице помогут вам внести соответствующие изменения, для них просто не будет Fritzing. Эти сборки позволят вам наблюдать за поведением выходов. и изучите влияние входов повторного запуска и сброса.

Переключатели имеют керамический конденсатор емкостью 100 пФ, припаянный к клеммам переключателя. Возможно, вы захотите немного переставить плату, чтобы крышка была на макетной плате, если вы хотите избежать пайки переключателей. Один переключатель в схеме нестабильного комплементарного вентиля представляет собой нормально замкнутую кнопку. Еще на моностабильном есть тумблер для соединения контактов 8 и 12, или их разделения по желанию. Остальные выключатели представляют собой нормально разомкнутые кнопки мгновенного действия.

Требуемые детали:	Jaycar	Altronics	Core Electronics
1 x Solderless Breadboard	PB8820	P1002	CE05102
1 x Pack of Breadboard Wire Links	PB8850	P1014A	CE05631
2 x Plug-to-Plug Jumper Leads *	WC6027	P1017	PRT-12795
3 резистора по 150 Ом *	RR0552	R7538	COM-05092
3 x 10kΩ Resistors *	RR0596	R7582	COM-05098
1 x 240kΩ Resistor *	RR0629	R7615	CE07449
1 x 1μF Non-Polarised Capacitor	RM7170	R3037B	CE07450
1 x CD4047 IC	ZC4047	—	CE07451
1 x Red LED *	ZD0152	Z0863A	CE05103
1 x Green LED *	ZD0172	Z0864	CE05103
1 x Blue LED *	ZD0185	Z0869	COM-11372
2 x Normally Open Pushbutton	SP0710	S1060B	CE05249
1 x Normally Closed Pushbutton	SP0717	S1071A	CE07452
1 перекидной переключатель SPDT	ST0335	S1310	POLOLU-1407

• Джейкар
• Альтроникс
• Основная электроника

1 x макетная плата без пайки	PB8820
1 x набор проводных соединений для макетной платы	PB8850
2 x Подключаемые перемычки.	RR0629
1 x 1μF Non-Polarised Capacitor	RM7170
1 x CD4047 IC	ZC4047
1 x Red LED *	ZD0152
1 x Green LED *	ZD0172
1 x Blue LED *	ZD0185
2 x Normally Open Pushbutton	SP0710
1 x Normally Closed Pushbutton	SP0717
1 x SPDT Toggle Switch	ST0335

1 X без припорта	P1002
1 x Пакет проволочной проволочной проволочной0113
2 x Plug-to-Plug Jumper Leads *	P1017
3 x 150Ω Resistors *	R7538
3 x 10kΩ Resistors *	R7582
1 x 240kΩ Resistor *	R7615
1 x 1μF Non-Polarised Capacitor	R3037B
1 x CD4047 IC	—
1 x Red LED *	Z0863A
1 x Green LED *	Z0864
1 x Blue LED *	Z0869
2 x Normally Open Pushbutton	S1060B
1 x Normally Closed Pushbutton	S1071A
1 x SPDT Toggle Switch	S1310

1 X без припая0101	2 x Веды с подключаемостью к подключению. x 240kΩ Resistor *	CE07449
1 x 1μF Non-Polarised Capacitor	CE07450
1 x CD4047 IC	CE07451
1 x Red LED *	CE05103
1 x Green LED *	CE05103
1 x Blue LED *	COM-11372
2 x Normally Open Pushbutton	CE05249
1 x Normally Closed Pushbutton	CE07452
1 x Тумблер SPDT	POLOLU-1407

* Количество указано, может продаваться упаковками. Вам также понадобится макетная плата и оборудование для прототипирования.

Введение в CD4047 — Инженерные проекты

Привет, ребята! Надеюсь у тебя все хорошо. На этой платформе мы всегда стремимся быть в курсе ценной информации, касающейся техники и технологий. Сегодня я подробно расскажу о  Введение в CD4047 . Это КМОП маломощный моностабильный/нестабильный мультивибратор, в основном используемый для преобразования сигнала постоянного тока в сигнал переменного тока. Этот инвертор оказывается очень удобным в некоторых странах, где сброс нагрузки создает серьезную проблему, поскольку он позволяет накапливать электроэнергию и разряжать ее при отсутствии основного электропитания. В этом уроке я подробно расскажу об этом инверторе, его основных функциях, работе и приложениях. Давайте углубимся и изучим все, что вам нужно знать об этом инверторе.

Знакомство с CD4047

CD4047 — это моностабильный/нестабильный мультивибратор малой мощности на КМОП, который в основном используется для преобразования сигнала постоянного тока в сигнал переменного тока. Он поставляется с высоким номинальным напряжением около 20 В.

• CD4047 — это 14-контактная ИС, работающая на основе логических методов, позволяющая запускать моностабильный мультивибратор с отрицательным или положительным фронтом, с возможностью повторного запуска и внешнего подсчета.

Точный и дополненный буферизованный выход с низким энергопотреблением делает эту ИС идеальным выбором для приложений с частотным разделением и временной задержкой.

Внутренняя схема сброса при включении питания добавлена ​​к микросхеме, а быстрое время восстановления делает ее независимой от ширины импульса.

• Существует явная разница, когда IC работает в моностабильном и нестабильном режиме. В моностабильном режиме инвертору требуется сигнал запуска для генерации выходного импульса, но нестабильному мультивибратору не требуется сигнал запуска для каждого выходного импульса. Чаще всего нестабильный мультивибратор можно назвать осциллятором.

CD4047 Характеристики

Независимо от того, какой тип операции выполняет эта ИС, внешний резистор постоянно подключается между RC-общим и синхронизирующими клеммами R, а внешний конденсатор подключается между RC-общим и синхронизирующими клеммами C. На следующем рисунке показаны основные характеристики этой ИС.

Характеристики
Низкое энергопотребление Шумостойкость Создайте как моностабильную, так и нестабильную операцию Выходные характеристики с симметричной буферизацией Один резистор и один конденсатор используются снаружи
Моностабильные детали
Ширина выходного импульса не зависит от длительности запускающего импульса Расширение ширины импульса с возможностью повторного запуска Доступна опция запуска по положительному и отрицательному фронту
Нестабильные характеристики
Создает 50% рабочий цикл Режимы работы в свободном режиме Выход генератора Впечатляющая стабильность частоты

CD4047 Распиновка

На следующем рисунке показана схема контактов CD4047.

• На микросхеме имеется 14 контактов, где Vss — это контакт заземления, а Vdd — контакт подачи напряжения. Имеется шесть входов, включая триггер, триггер, нестабильный, нестабильный, внешний сброс и повторный запуск. В то время как выходы буфера включают три выхода, упомянутые как Q, Q’ и Oscillator.

И «нестабильный», и «нестабильный» принимают участие в запуске операции, поддерживая высокий уровень первого и низкий уровень второго.

• ИС ведет себя как управляемый мультивибратор, если на нестабильные контакты подаются дополнительные импульсы на нестабильные и истинные импульсы.

CD4047 будет запускаться только в моностабильном состоянии, когда положительный фронт появляется на +триггере, а -триггер остается низким.

CD4047 Описание контакта

Как упоминалось ранее, на интерфейсе IC есть 14 контактов, каждый из которых используется для определенной цели. В следующей таблице показано описание каждого контакта.

Контакт №	Имя контакта	Контакт Описание
1	С	Подключен к внешнему конденсатору
2	Р	Подключен к внешнему резистору
3	RC Общий	Общий вывод для соединения с резистором и конденсатором
4	Нестабильный’	Должен поддерживаться на низком уровне при использовании в нестабильном режиме
5	Нестабильный	Должен поддерживаться высокий уровень при использовании в нестабильном режиме
6	-Триггер	Переход с высокого уровня на низкий будет передан этому контакту при использовании в моностабильном режиме
7	Против	Контакт заземления
8	+Триггер	Переход с низкого уровня на высокий будет передан на этот контакт при использовании в моностабильном режиме
9	EXT Сброс	Внешний сброс срабатывает, когда на этот контакт подается высокий импульс, сбрасывая выход Q на низкий уровень, а Q’ на высокий уровень
10	Q	Генерирует высокую производительность
11	К’	Инверсный выходной сигнал контакта 10, дающий низкий выходной сигнал.
12	Повторный запуск	Этот вывод используется в моностабильном режиме для одновременного перезапуска +триггера и –триггера
13	Osc Выход	Сгенерировать колебательный выход
14	Вдд	Контакт подачи напряжения

CD4047 Работает в моностабильном и нестабильном режимах

CD4047 — маломощный инвертор, способный работать в обоих состояниях: нестабильном или моностабильном. В нестабильном режиме он работает, заряжая конденсатор с помощью ценного резистора, который в основном используется для регулировки выходной частоты около 50 Гц. Моностабильный режим В моностабильном режиме внешний резистор должен быть подключен между контактами 1 и 3 микросхемы, что помогает определить ширину выходного импульса. В этом режиме мы будем использовать контакты +trigger и –trigger.

Оба контакта будут генерировать моностабильный выход, когда мы обеспечим переход с высокого уровня на низкий на выводе -trigger и переход с низкого уровня на высокий на выводе +trigger. Следующая формула используется для определения частоты на выводах 10 и 11.

f = 1 / 8,8 x R*C

Нестабильный режим Как упоминалось ранее, в нестабильном режиме инвертору требуется триггерный сигнал для генерации выходного импульса. Выходная частота определяется при подключении одного конденсатора между выводами 2 и 3.

Микросхема будет работать в нестабильном режиме, когда мы подадим ВЫСОКИЙ уровень на контакт 5 и НИЗКИЙ уровень на контакт 4, генерируя выходной сигнал, переключающийся между ВЫСОКИМ и НИЗКИМ. Генерируемая выходная частота на выводе 13 может быть определена по следующей формуле

F = 1 / 4,4 x R*C

Точно так же формула для нахождения времени, необходимого для генерации импульса, будет иметь вид:

t = 2,48 x R*C

Применение

Этот инвертор поставляется с широким спектром приложений, которые в основном связаны с преобразованием постоянного тока в переменный.