CD4047是一种多功能封装,内部集成有进制可编程振荡器、多谐振荡器和时基电路。这些特性使它成为电子设计中非常重要的一种元器件。它被广泛应用于模拟信号处理、频率调制和数字时序控制等多个领域。
CD4047内部采用两个反向互补MOS管串联组成的振荡器,其输出正弦波的频率由两个电容器和两个电阻决定。根据控制引脚的设置,CD4047可以选择哪个振荡器工作。同样,CD4047还可以通过设置倍频器使输出波形具有更高的频率。其工作频率通常为50Hz到5kHz左右,但也可以通过调整合适的电容和电阻的大小来调整频率。下面以一个简单的电路示例进一步说明CD4047的原理。
示例:使用CD4047实现一个单稳态触发器,使LED灯在按下按钮后持续5秒的时间后熄灭。这是一个非常经典的应用场景,电路如下图所示:
按下按钮,RESET引脚拉高,CD4047的输出Q从高电平变为低电平。此时,C1开始充电。当C1充电至CD4047 VSS/2电压、即0V时,CD4047的输出Q反转成高电平,C1开始放电,C2开始充电。
因为R2的阻值远小于R1,所以C2充电时间远小于C1充电时间,即C2充电时间仅有脉冲宽度t的时间。此时,输出Q开始变为低电平,C1开始充电,LED灯持续亮起。
当C2充电至VDD/2电压时,CD4047的输出Q再次反转成低电平,C1开始放电,LED灯逐渐变暗。当C1放电至VSS/2电压、即0V时,CD4047的输出Q再次变为高电平,C2开始放电,下一次触发时,LED灯将重新亮起。
CD4047非常适合在同步方波振荡、频率调制、闪烁灯的控制、多谐振荡、时序控制、单稳态触发器等领域中使用。下面介绍它在电路设计中的常见应用。
将CD4047的信号换能器引脚(SELC组合成的)接在振荡器控制端口上,将CD4047的输出带到RC滤波电容C上,从而得到一个多谐振荡器。
CD4047可以用作定时器。通过改变输入时钟信号上升沿的时间,可以实现时间延迟,还可以实现高低信号的占空比控制。
如果在CD4047的输入端口连接计数器的输出信号,CD4047就可以充当一个加性/减性计数器,通过更改控制信号,可以实现加数或减数的计数。
CD4047也可以实现LED闪烁控制的功能。只需要将CD4047的输出连接到三极管上,并将LED连接到三极管上的开关管道中即可。
综上所述,CD4047是一种重要的封装,由于其内置多功能特性,因此它在模拟信号处理、频率调制和数字时序控制等多个领域中都有广泛应用。细心的电子设计师们应该保持警惕,尝试着在自己的设计中体验CD4047的强大。