CD4013是CMOS雙D觸發器,內部集成了兩個性能相同,引腳獨立(電源共用)的D觸發器,采用14引腳雙列直插塑料封裝,是目前設計開發電子電路的一種常用器件,它的使用相當靈活方便且易掌握,受到許多電子愛好者的喜愛。
一、CD4013的基本工作方式
CD4013的管腳排列如圖1所示,內部有兩個完全相同的D觸發器FF1和FF2。圖中,D為數據輸入端,CP為時鐘脈沖輸入端,Q和為Q一對互補的輸出端,S為置位端,R為復位端,VDD和VCC分別為電源正負端。CD4013的功能如表1所示,由表可見,當R=S=0時,在CP上升沿作用下,Q端狀態與D端相同,即Qn+1=D,也就是將D端數據置入觸發器。當R=0、S=1時,Q=1;當R=1、S=0時,Q=0,稱為直接置1和置0,無需CP和D的配合。一般情況下不允許同時在R、S兩端加上高電平,因為此時觸發器的兩個輸出端為高電平,是不正常的工作狀態。
CD4013有四種基本方式,即數據鎖存器,單穩態工作方式,無穩態工作方式和雙穩態工作方式。
二、無穩態工作方式
圖4為D觸發器無穩態工作方式,也稱為多諧振蕩工作方式。其工作過程如下:假設D觸發器的初態Q=1、Q=0,此時Q端通過R1向C1充電,當Vc1充至1/2Vcc時,D觸發器復位,Q端由1變為0,而由Q由0變1,此時Q端通過R2向C2充電,當Vc2充至1/2Vcc時,D觸發器被置位,Q=1Q=0,完成一個工作周期。之后將不斷重復上述工作過程,形成多諧振蕩。振蕩周期T=0.693(R1C1+R2C2)=tw1+tw2,振蕩頻率f=1.433/(R1C1+R2C2),改變R1C1與R2C2即可調節振蕩周期或頻率,并可得到所需要的脈沖占空比。當R1=R2,C1=C2時,得到的是方波輸出脈沖。
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