cd4013中文資料詳細(xì)介紹

　　在電子技術(shù)中，N/2（N為奇數(shù)）分頻電路有著重要的應(yīng)用，對一個(gè)特定的輸入頻率，要經(jīng)N/2分頻后才能得到所需要的輸出，這就要求電路具有N/2的非整數(shù)倍的分頻功能。CD4013是雙D觸發(fā)器，在以CD4013為主組成的若干個(gè)二分頻電路的基礎(chǔ)上，加上異或門等反饋控制，即可很方便地組成N/2分頻電路。

　　CD4013由兩個(gè)相同的、相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)型觸發(fā)器構(gòu)成。每個(gè)觸發(fā)器有獨(dú)立的數(shù)據(jù)、置位、復(fù)位、時(shí)鐘輸入和Q及Q輸出。此器件可用作移位寄存器，且通過將Q輸出連接到數(shù)據(jù)輸入，可用作計(jì)數(shù)器和觸發(fā)器。在時(shí)鐘上升沿觸發(fā)時(shí)，加在D輸入端的邏輯電平傳送到Q輸出端。置位和復(fù)位與時(shí)鐘無關(guān)，而分別由置位或復(fù)位線上的高電平完成。

　　工作原理

　　設(shè)電路初始狀態(tài)均在復(fù)位狀態(tài)，Q1、Q2端均為低電平。當(dāng)fi信號(hào)輸入時(shí)，由于輸入端異或門的作用（附表是異或門邏輯功能表），其輸出還受到觸發(fā)器IC2的Q2端的反饋控制（非門F2是增加的一級(jí)延遲門，A點(diǎn)波形與Q2相同）。在第1個(gè)fi時(shí)鐘脈沖的上升沿作用下，觸發(fā)器IC1、IC2均翻轉(zhuǎn)。由于Q2端的反饋?zhàn)饔檬沟卯惢蜷T輸出一個(gè)很窄的正脈沖，寬度由兩級(jí)D觸發(fā)器和反相門的延時(shí)決定。當(dāng)?shù)?個(gè)fi脈沖下跳時(shí)，異或門輸出又立即上跳，使IC1觸發(fā)器再次翻轉(zhuǎn)，而IC2觸發(fā)器狀態(tài)不變。這樣在第1個(gè)輸入時(shí)鐘的半個(gè)周期內(nèi)促使IC1觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖端CL1有一個(gè)完整周期的輸入，但在以后的一個(gè)輸入時(shí)鐘的作用下，由于IC2觸發(fā)器的Q2端為高電平，IC1觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入跟隨fi信號(hào)（反相或同相）。本來IC1觸發(fā)器輸入兩個(gè)完整的輸入脈沖便可輸出一個(gè)完整周期的脈沖，現(xiàn)在由于異或門及IC2觸發(fā)器Q2端的反饋控制作用，在第1個(gè)fi脈沖的作用下得到一個(gè)周期的脈沖輸出，所以實(shí)現(xiàn)了每輸入一個(gè)半時(shí)鐘脈沖，在IC1觸發(fā)器的Q1端取得一個(gè)完整周期的輸出。

　　特性

　　1.電路工作原理是，在第n個(gè)周期，末級(jí)兩分頻器的輸出為高電平時(shí)，輸入時(shí)鐘脈沖的上升沿使分頻電路工作；在第n+1個(gè)周期，末級(jí)兩分頻器的輸出為低電平時(shí)，輸入時(shí)鐘脈沖的下降沿使分頻電路工作。

　　2.電路采用的是異步觸發(fā)形式，各觸發(fā)器的初始狀態(tài)不會(huì)影響到分頻的功能。如果要求初始狀態(tài)為“0”狀態(tài)，可以將D觸發(fā)器的復(fù)位端R引出，接至復(fù)位控制電路。

　　3.輸入信號(hào)fi的最高工作頻率fimax除受到CMOS元件fM的限制外，還受到D觸發(fā)器、反饋門翻轉(zhuǎn)延遲和電容C濾波頻率特性的影響，所以應(yīng)盡可能提高fi的值。一般情況下，最高工作頻率fimax在幾百千赫以下。用CD4013雙D觸發(fā)器做的脈沖4分頻器

　　CD4013應(yīng)用電路：

　　圖5（左）和圖（右）中的CD4013是CMOS雙D觸發(fā)器，這類電路置位和復(fù)位信號(hào)是高電平有效，由于開關(guān)閉合時(shí)電容可視為短路而產(chǎn)生高電平，使RD=1，Q=0；若將此信號(hào)加到SD，則SD=1，Q=1;置位、復(fù)位過后，電容充電而使RD（SD）變?yōu)?，電路可進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。

　　CD4013應(yīng)用

　　圖1是用CD4013制作的觸摸開關(guān)。CD4013是雙D觸發(fā)器，分別接成一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路和一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)電路。單穩(wěn)態(tài)電路的作用是對觸摸信號(hào)進(jìn)行脈沖展寬整形，保證每次觸摸動(dòng)作都可。雙穩(wěn)態(tài)電路用來驅(qū)動(dòng)晶閘管VS。當(dāng)人手摸一下M，人體泄漏的交流電在電阻R2上的壓降，其正半周信號(hào)進(jìn)入③腳CP1端，使單穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫態(tài)．其輸出端Q1即①腳跳變?yōu)楦唠娖剑烁唠娖浇?jīng)R3向C1充電，使④電位上升，當(dāng)上升到復(fù)位電平時(shí)，單穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位，①腳恢復(fù)低電平。所以每觸摸一次M，①腳就輸出一個(gè)固定寬度的正脈沖。此正脈沖將直接加到11腳CP2端，使雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)一次，其輸出端Q2即13腳電平就改變一次。當(dāng)13腳為高電平時(shí)．VS開通，電燈EI點(diǎn)亮。這時(shí)電容C3兩端的電壓會(huì)跌落到3v左右，發(fā)光管VD6熄滅，由于cmos電路的微功耗特點(diǎn)，所以集成塊仍能正常工作。當(dāng)13腳輸出低電平時(shí)。VS失去觸發(fā)電流，當(dāng)交流電過零時(shí)即關(guān)斷，EI熄滅。這時(shí)C3兩端電壓又恢復(fù)到VD5的穩(wěn)壓值12v，VD6發(fā)光用來指示開關(guān)的位置。由此可見，每觸摸一次M，就能實(shí)現(xiàn)電燈“開”或“關(guān)”，它對外也僅兩根引出線，故安裝與使用都十分方便。

　　但是此開關(guān)易受到其它電器通電感應(yīng)而啟動(dòng)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)只要在控制端3腳與地之間接一個(gè)0.047μF的瓷片電容即可。

　　CD4013引腳如下圖所示：

　　1D、2D：數(shù)據(jù)輸入端

　　1CP、2CP：時(shí)鐘輸入端

　　1Q、2Q：原碼輸出端

　　1 /Q、2 /Q：反碼輸出端

　　1SD、2SD：直接置位端

　　1RD、2RD：直接復(fù)位端

　　VDD：電源正VSS：地

　　簡單易理解的方法：一個(gè)D有6個(gè)端子：2個(gè)輸出，4個(gè)控制。4個(gè)控制分別是R、S、CP、D。R和S不能同時(shí)為高電平。當(dāng)R為1、S為0時(shí)，輸出Q一定為0，因此R可稱為復(fù)位端。當(dāng)S為1、R為0時(shí)，輸出Q一定為1。當(dāng)R、S均為0時(shí)，Q在CP端有脈沖上升沿到來時(shí)動(dòng)作，具體是Q=D，即若D為1則Q也為1，若D為0則Q也為0。