CD4049:функции, приложения и принципиальная схема

На сегодняшний день нет намного лучших инверторных ИС, чем CD4049. Этот инвертор остается важным компонентом логических схем и очень надежен. Например, когда вам требуется преобразование логического уровня схемы, вашим идеальным решением будет эта шестнадцатеричная инверторная микросхема на основе КМОП-логики.

Кроме того, другие схемы лучше всего работают с этой микросхемой инвертора. Пока вы читаете дальше, мы объясняем, как создавать различные проекты схем, используя эту удобную для начинающих ИС. Поэтому с помощью этого руководства ваш процесс строительства станет более доступным и своевременным.

1. Характеристики CD4049

В техническом описании CD4049 подробно перечислены характеристики и технические компоненты этой микросхемы. Тем не менее, некоторые из них:

1. Напряжение питания варьируется от 3 В до 15 В.
2. Он имеет большой ток стока и возможности истока. По этой причине микросхема может управлять двумя TTL-нагрузками, используя 5-вольтовый источник питания во всем диапазоне температур.
3. С этой схемой поставляется уникальная функция защиты входа. Кроме того, он допускает более высокое входное напряжение затвора, чем Vdd. Следовательно, эта функция предотвращает статические разряды.
4. ИС инвертора имеет возможности преобразования высокого логического уровня в низкий.
5. Кроме того, максимальный предел входного сигнала составляет 1 мкА при температуре всего корпуса 18 В. При 25°C максимальный входной ток составляет 100 нА при напряжении 18 В.
6. Он имеет тщательно протестированный ток покоя 20 В.
7. Часто они поставляются в 16-контактном корпусе, например SOIC, PDIP, SO и TSSOP.
8. Их номинальные параметры:5, 10 и 15 В.

2. Расположение выводов микросхемы CD4049 и ее назначение

В микросхеме CD4049 имеется 16 контактов/контактов. Ниже у нас есть план с указанием PIN-кода и имени вместе с их описаниями.

(Схема CMOS CD4049, показывающая 16 контактов и их названия)

Источник:Wikipedia Commons

• Контакт 1 — это клемма подачи напряжения.
• Контакты 3, 5, 7, 9, 11 и 14 (A, B, C, D, E, F) образуют входные контакты инвертора на одной стороне.
• Контакты 2, 4, 6, 10, 12 и 15 (G, H, I, J, K, L). С другой стороны находятся эти выходные контакты инвертора.
• Контакт 8 — это клемма заземления микросхемы.
• Контакты 13 и 16. Наконец, это разъемы NC (не подключены).

3. Применение CD4049 <сильный>

Как правило, существуют различные режимы приложений CD4049 IC. Хотя, более конкретно, мы используем их при преобразовании логических уровней в схеме. В других случаях они по-прежнему служат другим электронным целям, таким как:

• Композиция прямоугольного генератора.
• При создании преобразователей DTL и TTL.
• Для использования в схеме умножителя напряжения.
• Полезно при переключении или в цепях ВКЛ/ВЫКЛ.
• Выполняет функцию в текущих драйверах источника или приемника.

(переключатель включения и выключения)

4. Создание простой схемы с использованием CD4049

Иногда это технические дебаты о CD4049 и CD4049UBE; какая ИС лучше?. По правде говоря, при построении фузз-схем с экстремальным шумом лучше использовать небуферизованную версию.

По стандарту существуют постоянные значения для компонентов, которые вы используете при сборке с этими шестнадцатеричными буферами. Вместе резистор R1 и конденсатор C1 определяют частоту F. Таким образом, мы изобразим это соотношение с помощью формулы:

F =1 / (RxCx1,39)

Кроме того, идеальным источником питания является напряжение от 3 В до 12 В постоянного тока.

Далее мы собираемся построить сенсорную схему включения-выключения с 2 инверторами CMOS. Итак, давайте представим две другие аналогичные схемы, построенные с использованием инверторной буферной микросхемы CD4049 Hex.

(Небуферизованная распиновка CD4049, установленная на печатной плате)

Источник:Wikipedia Commons

Простая схема переключателя без дребезга

В первую очередь смотрим на схему бездребезгового переключателя. Причина, по которой это лучший выбор, связана с его низким уровнем шума и высоким качеством. По умолчанию эта схема электронного переключателя работает в наборе RS-триггеров.

(Схема простой схемы переключателя без дребезга с использованием CD4049)

Источник:Wikipedia Commons

Принцип работы включает в себя создание схемы, которая блокирует выходные сигналы, как низкие, так и высокие. В результате механический переключатель выдает начальный импульс. Отныне схема игнорирует будущие импульсы от переключателя управления. В результате выход кнопки без дребезга подключен к входу цифрового инвертора. Следовательно, схема управления получает одиночный импульс, а не последовательные импульсы.

Схема генератора генератора прямоугольных импульсов

Еще одним примером простой схемы, построенной на IC-4049, является генератор прямоугольных импульсов. Здесь мы представляем шестигранный инвертор CD4049 именно для этой цели. Настроить это просто. Для начала вам понадобятся только конденсатор и резистор. Затем ваш инвертирующий буфер IC-4049 Hex компенсирует то, что осталось.

С точки зрения характеристик, энергопотребление генератора прямоугольных импульсов довольно низкое. Относительно, выходная частота остается постоянной. Из-за напряжения питания скорость изменения частоты также ниже. Как правило, эти схемы имеют прямоугольную волну с рабочим циклом 50%.

(Схема генератора прямоугольных импульсов с CD4049)

Создание сенсорной схемы ВКЛ-ВЫКЛ с использованием микросхемы инвертора CD4049

Здесь, с помощью этого практического руководства, вы стремитесь настроить схему включения-выключения, чтобы она функционировала как триггер. При прикосновении к кабелю загорается светодиод, а при другом касании лампочки гаснут. Другими словами, он функционирует как цифровые датчики в цепи. Мы часто видим это применение в сенсорных лампах.

Необходимые компоненты

На практике вам понадобится несколько компонентов, чтобы начать сборку схемы.

• CD4049 Hex Inverter Gate IC.
• Резистор 470 Ом.
• Резистор 1 МОм.
• Резистор 4,7 МОм.
• Конденсатор 100 нФ (керамический).
• Конденсатор 1 мкФ (электролитический).
• Светодиод.
• Макет.
• Проводные перемычки.
• Источник питания постоянного тока 5 В.

(Компоненты схемы с интегрированными схемами, видимыми на заднем плане).

Эта ИС имеет шесть инверторных вентилей, независимых друг от друга. Обратите внимание, что есть контакты с маркировкой A для ясности. Они составляют входной контакт инвертора IC, а некоторые контакты, отмеченные буквой Y, служат выходными клеммами.

Для начала давайте подготовим нашу Таблицу Истины. На этой небольшой диаграмме показан выход микросхемы логического элемента НЕ для любого входа.

ВВОД	ВЫВОД
Низкий	Высокий
Высокий	Низкий

Другими словами, для каждого низкого входа (0) выход высокий (1), и наоборот. Он служит основой для функционирования вашей готовой схемы.

Процедура подключения

(Схема построения сенсорной цепи ВКЛ-ВЫКЛ с использованием микросхемы инвертора CD4049)

1. Приступая к работе, вы подключаете блок питания к микросхеме инвертора CD4049. Это означает подключение контакта 1 и Vdd, скажем, к входу 12 В. Затем контакт 8 и GND подключаются к земле.
2. Затем подключите резистор 10 МОм к контактам 3 и 4.
3. Затем подключите еще один резистор 10 МОм с одного конца сенсорной пластины к контакту 2 на микросхеме инвертора. В параллельном соединении установите конденсатор 100 нФ с сенсорной панелью.
4. При подключении противоположного конца сенсорной панели к контакту 3 также подключите конденсатор емкостью 1 мкФ.
5. Теперь вы подключаете резистор 1 МОм между контактами 2 и 3.
6. На этом этапе вы подключаете выход первого вентиля к входу вентиля 2. Таким образом, вы подключаете контакт 2 к контакту 5.
7. Наконец вы устанавливаете устройство вывода. В этом случае ваше сенсорное устройство включения-выключения подключается к контакту 4 (выход второго гейта). Светодиод содержит защитный резистор 470 Ом, который предотвращает его перегорание чрезмерным током.

На этом вы завершили подключение оборудования. Наконец, ваша схема готова к включению-выключению светодиода.

Заключение

В целом, CD4049 является одной из многих других моделей преобразователей логических уровней. Как правило, это цифровые инверторы, которые можно найти в различных электронных приложениях, включая специальные цифровые схемы. В большинстве случаев их функции зависят от того, как вы подключаете эти логические ИС к другим схемам.

Столкнулись ли вы с какими-либо трудностями при построении этой схемы или у вас есть вопросы? Свяжитесь с нами, используя нашу контактную кнопку.