บน 29/11/2024 18,565

CD4060 IC: คุณสมบัติฟังก์ชั่นและแอปพลิเคชันอธิบาย

CD4060 เป็นวงจรรวมที่หลากหลายที่ออกแบบมาสำหรับงานที่เกี่ยวข้องกับความล่าช้าเวลาการแบ่งความถี่และการนับไบนารีมันมีออสซิลเลเตอร์ในตัวและเคาน์เตอร์ไบนารี 14 ขั้นตอนทำให้เป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพและตรงไปตรงมาสำหรับการใช้งานเวลาและการควบคุมต่างๆด้วยส่วนประกอบภายนอกที่น้อยที่สุด CD4060 เหมาะสำหรับการสร้างวงจรที่เชื่อถือได้ทั้งในการตั้งค่าที่เรียบง่ายและซับซ้อน

แคตตาล็อก

บทนำสู่วงจรรวม CD4060

ที่ CD4060 เป็นตัวนับไบนารีไบนารีขนาด 14 บิตที่ใช้ CMOS ซึ่งมีออสซิลเลเตอร์ในตัวส่วนหนึ่งของตระกูล CD4000 มันทำงานเป็นวงจรรวมโลหะ-ออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์ (CMOS) ที่หลากหลายฟังก์ชั่นหลักของมันคือการสร้างความล่าช้าเวลาที่ปรับแต่งได้ทำให้เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับเวลา

นอกเหนือจากความล่าช้าของเวลา CD4060 ยังสามารถสร้างช่วงความถี่ได้สิ่งนี้เกิดขึ้นได้โดยออสซิลเลเตอร์ภายในซึ่งทำงานได้อย่างราบรื่นกับส่วนประกอบภายนอกสองสามส่วนการออกแบบนี้ทำให้การรวมเข้ากับวงจรง่ายขึ้นในขณะที่ให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้

CD4060 ยังเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้ที่ชื่นชอบเสียงหรือผู้ที่ชื่นชอบการสังเคราะห์ด้วยตัวเก็บประจุเพียงตัวเดียวและตัวต้านทานสองตัวมันสามารถสร้างความถี่ที่ไม่เหมือนใครได้สิบครั้งเปิดโลกแห่งความเป็นไปได้ที่สร้างสรรค์

อธิบายการกำหนดค่า PIN CD4060

CD4060 เป็น IC 16 พินที่ออกแบบมาเป็นเคาน์เตอร์ไบนารีที่มีออสซิลเลเตอร์ในตัวPINS Q4 ถึง Q14 ทำหน้าที่เป็นเอาต์พุตสร้างจำนวนไบนารีด้วยชีพจรนาฬิกาบวกแต่ละตัวสำหรับวงจรออสซิลเลเตอร์การเชื่อมต่อจะทำกับหมุดเก้าและสิบโดยใช้ส่วนประกอบภายนอกเช่นตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเพื่อควบคุมความถี่การออกแบบที่ตรงไปตรงมานี้ทำให้ CD4060 อเนกประสงค์และใช้งานง่ายในการกำหนดเวลาหรือการนับแอปพลิเคชัน

ไดอะแกรมเค้าโครง CD4060 พิน

ฟังก์ชั่นพินโดยละเอียดของ CD4060

ชื่อพิน	เข็มหมุด #	พิมพ์	คำอธิบาย
VDD	16	พลัง	จ่ายแรงดันไฟฟ้า (+3 ถึง +15V)
gnd	8	พลัง	พื้นดิน (0v)
Q3-Q9	1-7	เอาท์พุท	เอาต์พุตเคาน์เตอร์
Q11-Q13	13-15	เอาท์พุท	เอาต์พุตเคาน์เตอร์
เซ็กซ์	9	ป้อนข้อมูล	การเชื่อมต่อสำหรับตัวเก็บประจุภายนอก
rext	10	ป้อนข้อมูล	การเชื่อมต่อสำหรับตัวเก็บประจุภายนอก
Clk11	11	ป้อนข้อมูล	นาฬิกาอินพุต/ออสซิลเลเตอร์
RST12	12	ป้อนข้อมูล	รีเซ็ตเคาน์เตอร์

การสร้างวงจรจับเวลาที่ปรับได้ด้วย CD4060

นี่คือตัวอย่างที่คุณสามารถสร้างได้โดยใช้ชิป CD4060:

ในการตั้งค่าวงจรคุณจะต้องใช้ส่วนประกอบสองสามส่วนเหล่านี้รวมถึงชิป CD4060 (เช่น CD4060BE แบบจำลอง) สวิตช์โรตารี่สำหรับการเลือกตัวจับเวลาและตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเพื่อควบคุมเวลานอกจากนี้คุณยังต้องมีทรานซิสเตอร์ NPN รีเลย์และตัวต้านทานเพิ่มเติมเพื่อควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าเมื่อส่วนประกอบเหล่านี้เชื่อมต่อวงจรจะเริ่มการทำงานตามการตั้งค่าที่กำหนดค่า

การใช้ค่าเฉพาะสำหรับตัวเก็บประจุ (C1 = 0.22 µF) และตัวต้านทาน (R1 = 100 kΩ) วงจรทำงานที่ความถี่ที่คำนวณโดยสูตร:

ความถี่ (f) = 1 / (2.3 * c1 * r1)

การแทนที่ค่าคุณจะได้รับ:

f = 1 / (2.3 * 0.0000022 f * 100000 Ω) = 1.98 Hz

ความถี่นี้หมายความว่าวงจรสร้างพัลส์นาฬิกาเกือบสองตัวต่อวินาทีซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการหน่วงเวลาก่อนที่เอาต์พุตจะสูง

เอาต์พุตของ CD4060 เปลี่ยนไปสู่สถานะสูงหลังจากพัลส์นาฬิกาเฉพาะดังนี้:

•เวลา Q3

พิน Q3 จะสูงหลังจากพัลส์นาฬิกา2³หรือ 8 ตัวซึ่งเท่ากับประมาณ 4 วินาที

•เวลา Q4

พิน Q4 ถึงสถานะสูงหลังจากพัลส์นาฬิกา2⁴หรือ 16 ครั้งทำให้ความล่าช้า 8 วินาที

•เวลา Q5

พิน Q5 สูงหลังจากพัลส์นาฬิกา2⁵หรือ 32 ครั้งทำให้เกิดความล่าช้า 16 วินาที

•เวลา Q6

ที่ Q6 พินจะสูงหลังจากพัลส์นาฬิกา2⁶หรือ 64 ซึ่งสอดคล้องกับความล่าช้า 32 วินาที

•เวลา Q7

การเปลี่ยนพิน Q7 เป็นสูงหลังจากพัลส์นาฬิกา2⁷หรือ 128 ซึ่งเทียบเท่ากับ 1 นาทีและ 4 วินาที

•เวลา Q8

พิน Q8 จะสูงหลังจากพัลส์นาฬิกา2⁸หรือ 256 ซึ่งนำไปสู่ความล่าช้า 2 นาทีและ 8 วินาที

•เวลา Q9

การเปลี่ยนพิน Q9 เป็นสูงหลังจาก2⁹หรือ 512 นาฬิกาพัลส์ทำให้ความล่าช้า 4 นาทีและ 16 วินาที

•เวลา Q11

ที่ Q11 เอาต์พุตจะสูงหลังจากพัลส์นาฬิกา2¹หรือ 2048 ส่งผลให้เกิดความล่าช้า 17 นาทีและ 4 วินาที

•เวลา Q12

พิน Q12 สูงขึ้นหลังจาก2¹²หรือ 4096 นาฬิกาพัลส์ทำให้ความล่าช้า 34 นาทีและ 8 วินาที

•เวลา Q13

พิน Q13 จะสูงหลังจากพัลส์นาฬิกา2¹³หรือ 8192 ซึ่งสอดคล้องกับความล่าช้า 1 ชั่วโมง 8 นาทีและ 16 วินาที

การกำหนดค่าเวลาเหล่านี้ทำให้ CD4060 เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องใช้เวลาล่าช้าอย่างแม่นยำด้วยการปรับค่าของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุคุณสามารถปรับแต่งความถี่และเวลาให้เหมาะกับความต้องการของคุณไม่ว่าคุณจะสร้างตัวจับเวลาอย่างง่ายหรือระบบควบคุมที่ซับซ้อนมากขึ้น CD4060 ให้ความยืดหยุ่นและความน่าเชื่อถือในการดำเนินการ

ทำความเข้าใจกับเคาน์เตอร์ไบนารี CD4060 และออสซิลเลเตอร์

เคาน์เตอร์ระลอกแบบไบนารีประกอบด้วยชุดของ D Flip-Flop ซึ่งเอาต์พุตของ Flip-Flop หนึ่งตัวเชื่อมต่อกับอินพุตนาฬิกาของถัดไปการตั้งค่านี้ช่วยให้ Flip-Flop แต่ละตัวสลับไปตามสัญญาณที่ได้รับจากสัญญาณก่อนหน้านี้ฟลิปฟล็อปแรกในห่วงโซ่ทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นซึ่งสัญญาณอินพุตจะถูกป้อน

ในภาพประกอบของเคาน์เตอร์ระลอก 4 บิตแบบง่าย ๆ นี้คุณจะเห็นว่าเอาต์พุตดำเนินไปอย่างไรผ่านห่วงโซ่อย่างไรก็ตาม CD4060 ใช้แนวคิดนี้ต่อไปโดยรวมถึง Flip-Flops 14 ตัวด้วยการจัดเรียงที่ขยายออกไปนี้สามารถนับได้ถึง 16,383 ขั้นตอนซึ่งเป็นค่าสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับ 14 บิต

สิ่งที่ทำให้ CD4060 โดดเด่นคือออสซิลเลเตอร์ในตัวส่วนประกอบนี้สร้างพัลส์นาฬิกาโดยไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งนาฬิกาภายนอกซึ่งช่วยให้ตัวนับสามารถใช้งานได้ด้วยตัวเองคุณลักษณะนี้ช่วยให้ CD4060 ทำหน้าที่เป็นตัวจับเวลาซึ่ง qutputs ที่แตกต่างกันสอดคล้องกับช่วงเวลาหรือความถี่ต่างๆ

ตัวอย่างเช่นโดยการปรับค่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อกับออสซิลเลเตอร์คุณสามารถตั้งค่าให้สร้างพัลส์นาฬิกา 1 Hz ซึ่งหมายถึงตัวนับเพิ่มขึ้นทุกวินาทีหากคุณใช้เอาต์พุต Q3 มันจะสลับไปยังสถานะสูงหลังจาก 8 วินาทีในทางกลับกันการเลือก Q13 ให้ความล่าช้าอีกต่อไป 2 ชั่วโมง 16 นาที (8,192 วินาที)ความยืดหยุ่นนี้ทำให้ CD4060 เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับการสร้างความล่าช้าเวลาที่แม่นยำหรือวงจรการแบ่งความถี่

คุณสมบัติที่สำคัญของเคาน์เตอร์ไบนารี CD4060

• CD4060 เป็นเคาน์เตอร์ไบนารี 14 ขั้นตอนที่รวมอยู่ในแพ็คเกจ 16 พินขนาดกะทัดรัดซึ่งมีอยู่ในรูปแบบ PDIP, CDIP, SOIC และ TSSOP

•มันทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยความล่าช้าในการเผยแพร่รีเซ็ต 25 นาโนวินาทีที่ 5V

• IC รองรับแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยของ 5V, 10V และ 15V ซึ่งให้ความยืดหยุ่นตามความต้องการพลังงาน

•ครอบคลุมช่วงการนับ 0 ถึง 16,383 ทำให้มันมีความหลากหลายสำหรับการดำเนินงานขนาดใหญ่

•ฟังก์ชั่น CD4060 ภายในช่วงแรงดันไฟฟ้า 3V ถึง 18V รองรับสภาพแวดล้อมพลังงานที่หลากหลาย

•มันรวมเคาน์เตอร์ไบนารีกับออสซิลเลเตอร์เพื่อให้ได้ความถี่สัญญาณนาฬิกาสูงสุด 30 MHz ที่ 15V

•ฟังก์ชั่น PIN เข้ากันได้กับซีรี่ส์ TTL ซึ่งทำให้การรวมเข้ากับวงจรที่มีอยู่ง่ายขึ้น

•มันทำงานด้วยความเร็วปานกลางคงที่ 8 MHz เมื่อขับเคลื่อนด้วย 10V เพื่อให้มั่นใจว่าประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน

•รองรับการทำงานแบบคงที่อย่างสมบูรณ์โดยมีอินพุตและเอาต์พุตบัฟเฟอร์ที่มีส่วนทำให้เกิดการทำงานที่เชื่อถือได้

•รุ่น PDIP 16 พินรวมถึงอินพุตที่ถูกเรียกใช้ Schmitt ทำให้เวลาเพิ่มขึ้นและลดลงไม่ จำกัด เพื่อการใช้งานที่เพิ่มขึ้น

ขาด CD4060 เอาต์พุต: Q0, Q1, Q2, Q10

คุณอาจสังเกตเห็นว่า CD4060 ไม่รวมเอาต์พุต Q0, Q1, Q2 หรือ Q10ในขณะที่ไม่มีเหตุผลอย่างเป็นทางการสำหรับการละเว้นนี้คำอธิบายที่เป็นไปได้อย่างหนึ่งคือ CD4060 ได้รับการออกแบบเป็น CD4040 เวอร์ชันที่อัพเกรดเพื่อรองรับออสซิลเลเตอร์และคุณสมบัติเพิ่มเติมภายในการออกแบบ 16 พินเดียวกันอาจมีการยกเว้นเอาต์พุตบางอย่าง

CD4060 ทำงานอย่างไร

วงจรรวม CD4060 ได้รับการออกแบบให้ทำงานได้อย่างราบรื่นทั้งตัวนับไบนารีและออสซิลเลเตอร์ภายในมันดำเนินไปตามพัลส์แต่ละนาฬิกาเพิ่มค่าตัวนับโดยหนึ่งเมื่อใดก็ตามที่มีการเปลี่ยนแปลงเชิงลบในชีพจรนาฬิกาการนับนี้ทำในตัวเลขไบนารีทำให้มีประสิทธิภาพสำหรับการกำหนดเวลาและการนับจำนวนแอปพลิเคชันต่างๆ

เพื่อให้ชิปทำงานได้อย่างถูกต้องคุณต้องเชื่อมต่อพินรีเซ็ตเข้ากับพื้นหรือแรงดันไฟฟ้าเชิงลบสิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าเคาน์เตอร์และออสซิลเลเตอร์ทำงานได้อย่างราบรื่นโดยไม่หยุดชะงัก

เมื่อคุณใช้สัญญาณสูงมักเรียกว่า "" 1 "" หรือ "" สูง "" กับพินรีเซ็ตมันจะรีเซ็ตออสซิลเลเตอร์ทันทีและตอบโต้กลับเป็นศูนย์คุณสมบัตินี้มีประโยชน์เมื่อคุณต้องการรีสตาร์ทเวลาหรือกระบวนการนับตั้งแต่ต้น

ตารางความจริง	รีเซ็ต	มูลค่าเคาน์เตอร์
X (ไม่สนใจสภาพ)	1	รีเซ็ตการแกว่งเป็น 0
ช่วงการเปลี่ยนภาพเชิงลบ	0	มูลค่าของเคาน์เตอร์เพิ่มขึ้น 1
การเปลี่ยนแปลงเชิงบวก	0	ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในค่าเคาน์เตอร์

ตารางตรรกะบูลีนด้านบนแสดงให้เห็นถึงวิธีการรีเซ็ตค่าและการทำงานของพัลส์นาฬิกามันแสดงให้เห็นว่าตัวนับทำงานอย่างไรในการตอบสนองต่อสัญญาณที่แตกต่างกันทำให้เข้าใจและควบคุมการทำงานของชิปได้ง่ายขึ้น

แอพพลิเคชั่นที่ดีที่สุดสำหรับ CD4060 IC

CD4060 เป็นชิปอเนกประสงค์ที่รวมออสซิลเลเตอร์และเคาน์เตอร์ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับงานที่ต้องการเวลาที่แม่นยำและปรับได้การออกแบบช่วยให้สามารถจัดการเวลาล่าช้าได้อย่างมีประสิทธิภาพทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับโครงการที่เกี่ยวข้องกับเวลาไม่ว่าคุณจะสร้างวงจรเพื่อสร้างความล่าช้าเวลาหรือจำเป็นต้องแบ่งสัญญาณออกเป็นส่วนเล็ก ๆ CD4060 เหมาะกับงาน

IC นี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการสร้างวงจรล่าช้าเวลาที่เชื่อถือได้ด้วยส่วนประกอบพิเศษน้อยมากทำให้การติดตั้งและใช้งานง่ายขึ้นมันถูกสร้างขึ้นเป็นเคาน์เตอร์ไบนารี 14 บิตโดยมีพินเอาท์พุท 12 ใบที่มีป้ายกำกับจากไตรมาส 1 ถึงไตรมาสที่ 1 ยกเว้น Q2 และ Q3พินเหล่านี้สร้างจำนวนไบนารีเมื่อส่งสัญญาณนาฬิกาเข้าสู่ชิปเมื่อจำนวนไบนารีเพิ่มขึ้นจะช่วยให้มีตัวเลือกการกำหนดเวลาที่หลากหลายตั้งแต่ระยะเวลาสั้นถึงระยะยาวมาก

หากคุณกำลังมองหาวิธีแก้ปัญหาในการทำงานกับเวลาหรือโครงการตามความถี่ CD4060 เสนอวิธีที่ตรงไปตรงมาและเชื่อถือได้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ความสามารถในการนับตั้งแต่ 0 ถึง 16383 ในรูปแบบไบนารีถูกกระตุ้นโดยพัลส์นาฬิกาขาเข้าทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความแม่นยำโดยไม่ต้องใช้การออกแบบของคุณมากเกินไป

กลไกการทำงานของ CD4060

วงจรรวม CD4060 มีออสซิลเลเตอร์ในตัวที่ทำงานได้อย่างราบรื่นด้วยเคาน์เตอร์ไบนารีชุดค่าผสมนี้ช่วยให้ IC สามารถนับได้หนึ่งในรูปแบบไบนารีทุกครั้งที่การเปลี่ยนพัลส์นาฬิกาเป็นสถานะที่ต่ำกว่าหรือ "" ตก "" พฤติกรรมนี้ทำให้เป็นเครื่องมือที่เชื่อถือได้สำหรับแอปพลิเคชันตามเวลา

เพื่อให้วงจรทำงานได้อย่างถูกต้องพินรีเซ็ตจะต้องเชื่อมต่อกับพื้นดินหรือแหล่งจ่ายไฟเชิงลบเสมอหากพินนี้ได้รับสัญญาณบวก (มักเรียกว่าสูงหรือ "" 1 "") เคาน์เตอร์หรือออสซิลเลเตอร์จะหยุดและกลับไปยังจุดเริ่มต้นโดยพื้นฐานแล้วพินรีเซ็ตทำหน้าที่เป็นปุ่มรีสตาร์ทเพื่อให้มั่นใจว่าวงจรจะเริ่มต้นอีกครั้งจากศูนย์เมื่อถูกทริกเกอร์

ตารางความจริง	รีเซ็ต	มูลค่าเคาน์เตอร์
x	1	รีเซ็ตตัวนับเป็น 0
การเปลี่ยนแปลงเชิงลบ	0	การไม่หยุดยั้งมูลค่าเป็น 1 ขั้นตอน
การเปลี่ยนแปลงเชิงบวก	0	ไม่มีการเปลี่ยนแปลง

ขั้นตอนในการตั้งค่าความถี่ออสซิลเลเตอร์บน CD4060

ในการกำหนดค่าความถี่ออสซิลเลเตอร์ใน CD4060 คุณจะต้องใช้ส่วนประกอบภายนอกเช่นตัวต้านทานและตัวเก็บประจุส่วนประกอบเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อวิธีการทำงานของออสซิลเลเตอร์ภายในโดยเฉพาะความถี่ขึ้นอยู่กับความจุของตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อกับพิน 11 และค่าความต้านทานที่เชื่อมโยงกับพิน 9 และ 10 การปรับค่าของส่วนประกอบเหล่านี้ช่วยให้คุณปรับเปลี่ยนการหน่วงเวลาหรือความถี่การแกว่งเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของคุณ

เมื่อตั้งค่าวงจรมันเป็นประโยชน์ที่จะต้องจำไว้ว่าตัวต้านทานที่ PIN 11 ควรมีขนาดใหญ่กว่าตัวต้านทานที่ PIN 10 ประมาณสิบเท่าซึ่งจะช่วยให้การทำงานราบรื่นเทอร์มินัลที่ไม่ได้เชื่อมต่อของตัวเก็บประจุและตัวต้านทานจะรวมเข้าด้วยกันเพื่อทำให้วงจรเสร็จสมบูรณ์ดังที่แสดงในแผนผังโปรตีส

ในการคำนวณความถี่คุณสามารถใช้สูตรง่ายๆนี้:

f = 1 / (2.5 x r1 x c1)

ตัวอย่างเช่นหากคุณเลือก R1 เป็น 1m ohm และ C1 เป็น 0.22µF การคำนวณจะมีลักษณะเช่นนี้:

f = 1 / (2.5 * 1,000,000 * 0.00000022)

f = 1.8 Hz

ซึ่งหมายความว่าออสซิลเลเตอร์จะสร้างความถี่นาฬิกา 1.8Hz ด้วยค่าเหล่านี้ในการค้นหาระยะเวลานาฬิกาคุณเพียงแค่ผกผันของความถี่:

1/f = 0.56 วินาที

เป็นที่น่าสังเกตว่าในขณะที่ออสซิลเลเตอร์ทำงานที่ความถี่นี้พินสวิทช์เอาท์พุทสถานะเป็นช่วงเวลาที่ทวีคูณของช่วงเวลาของออสซิลเลเตอร์พฤติกรรมนี้อธิบายเพิ่มเติมเมื่อวิเคราะห์ระยะเวลาของพินเอาท์พุท

เมื่อวงจรถูกขับเคลื่อนแล้วออสซิลเลเตอร์จะเริ่มทำงานทันทีหากคุณต้องการหยุดหรือรีเซ็ตคุณสามารถใช้สัญญาณสูงหรือสัญญาณบวกกับพินรีเซ็ตสิ่งนี้จะหยุดการแกว่งและรีเซ็ตระบบเป็นสถานะเริ่มต้นพร้อมที่จะเริ่มต้นใหม่อีกครั้งเมื่อจำเป็น

การคำนวณเวลาสำหรับพินเอาท์พุท CD4060

ในการหาระยะเวลาของพินเอาท์พุทใน CD4060 คุณสามารถพึ่งพาความสัมพันธ์ความถี่ง่าย ๆ : แต่ละพินทำงานที่ครึ่งหนึ่งของความถี่ของหนึ่งก่อนหน้านี้ตัวอย่างเช่นถ้าพิน 3 ทำงานที่ 4Hz พิน 2 จะเพิ่มเป็นสองเท่าที่ 8Hzพฤติกรรมที่คาดการณ์ได้นี้ช่วยให้คุณประเมินช่วงเวลาสำหรับแต่ละเอาต์พุต

เวลาสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

t = 2ⁿ / fosc

ที่นี่ T หมายถึงช่วงเวลาสำหรับ PIN, FOSC เป็นความถี่ของออสซิลเลเตอร์และ N คือหมายเลขพินเอาท์พุทสมมติว่าคุณต้องการคำนวณเวลาสำหรับ PIN Q6 โดย N เป็น 6 และความถี่ออสซิลเลเตอร์ (FOSC) ตั้งไว้ที่ 1.8Hz:

t = 2⁶ / 1.8

t = 64 / 1.8

T ≈ 35.5 วินาที

การคำนวณนี้หมายความว่า PIN Q6 จะเปลี่ยนเป็นสถานะสูงหลังจากประมาณ 35.5 วินาทีแต่ละพินเป็นไปตามสูตรนี้ทำให้ง่ายต่อการกำหนดเวลาสำหรับเอาต์พุตต่าง ๆ โดยเพียงแทนที่ค่า n ที่เกี่ยวข้องรูปแบบที่ชัดเจนนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าคุณสามารถวางแผนความล่าช้าและเอาต์พุตได้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ

คู่มือปฏิบัติในการใช้ CD4060

ในการตั้งค่า CD4060 ให้เริ่มต้นด้วยการเชื่อมต่อพิน VDD กับขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟของคุณและพิน GND กับขั้วลบIC สามารถจัดการแรงดันไฟฟ้าจาก 3V ถึง 15V และบางรุ่นก็สูงถึง 20V ดังนั้นตรวจสอบแผ่นข้อมูลของคุณสำหรับรุ่นเฉพาะที่คุณใช้อยู่เสมอ

ในการเปิดใช้งานออสซิลเลเตอร์คุณจะต้องเชื่อมต่อตัวต้านทานกับพิน Rext ตัวเก็บประจุไปยังพิน CEXT และตัวต้านทานอื่นไปยังพิน CLKส่วนประกอบเหล่านี้ควรพบที่จุดร่วมดังที่แสดงในแผนภาพการกำหนดค่า

ความถี่ถูกกำหนดโดยใช้สูตร:

ความถี่ (f) = 1 / (2.3 × CT × RT)

สำหรับผลลัพธ์ที่แม่นยำตรวจสอบให้แน่ใจว่า RT มีขนาดเล็กกว่าตัวต้านทานที่สองอย่างมีนัยสำคัญ (R2)

หากคุณต้องการรีเซ็ตชิปให้ใช้สัญญาณสูงกับพิน RST (รีเซ็ต)เมื่อพินนี้ต่ำชิปจะทำงานตามปกติ แต่สัญญาณสูงจะนำการนับกลับเป็นศูนย์

เอาต์พุตจากพิน Q สามารถใช้ในการควบคุมการทำงานที่หลากหลายโดยแต่ละพินถึงสถานะสูงหลังจากพัลส์นาฬิกาจำนวนหนึ่ง:

• Q3 ถึงสูงหลังจาก2³พัลส์เทียบเท่ากับ 8 รอบนาฬิกา

• Q4 ประสบความสำเร็จสูงหลังจาก2⁴พัลส์ซึ่งสอดคล้องกับรอบนาฬิกา 16 รอบ

• Q5 กระทบสูงหลังจาก2⁵พัลส์ครอบคลุม 32 รอบนาฬิกา

• Q6 บรรลุสูงหลังจาก2⁶พัลส์ซึ่งครอบคลุมรอบ 64 รอบ

• Q7 ขึ้นไปสูงหลังจาก2⁷พัลส์ครอบคลุมรอบ 128 รอบ

• Q8 ยกระดับสูงหลังจาก2⁸พัลส์ครอบคลุมรอบนาฬิกา 256 รอบ

• Q9 เพิ่มขึ้นเป็นสูงหลังจาก2⁹พัลส์ซึ่งครอบคลุมรอบนาฬิกา 512 รอบ

• Q11 บรรลุสูงหลังจากพัลส์2¹, ครอบคลุมรอบ 2048 รอบนาฬิกา

• Q12 กระทบสูงหลังจากพัลส์2¹²ซึ่งครอบคลุมรอบนาฬิกา 4096

• Q13 ขึ้นไปสูงหลังจาก2¹³พัลส์ครอบคลุมรอบนาฬิกา 8192 รอบ

เพิ่มความแม่นยำด้วยคริสตัลบน CD4060

การใช้คริสตัลกับ CD4060 สามารถปรับปรุงความแม่นยำของออสซิลเลเตอร์การตั้งค่านี้มักเรียกกันว่าเพียร์ซออสซิลเลเตอร์และเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้เวลาหรือการสร้างความถี่ที่แม่นยำ

แม้ว่าแผ่นข้อมูลของ CD4060 ไม่ได้ให้คำแนะนำอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับการเลือกค่าส่วนประกอบสำหรับการกำหนดค่านี้ชิปที่คล้ายกันเช่น 74AHC1G4210 เสนอข้อมูลเชิงลึกที่มีประโยชน์ตัวอย่างเช่นแผ่นข้อมูล 74AHC1G4210 แนะนำให้ใช้ตัวต้านทานการควบคุมพลังงาน R1 เพื่อรักษาเสถียรภาพการทำงานของออสซิลเลเตอร์ต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้า

เพื่อให้แน่ใจว่าออสซิลเลเตอร์จะเริ่มต้นและยังคงมีการสั่นอย่างน่าเชื่อถือการเปลี่ยนผ่านของวงจรจะต้องเพียงพอซึ่งหมายความว่า R1 ไม่ควรมีค่าสูงมากตามแนวทางทั่วไปค่าตัวต้านทานประมาณ 2.2 kΩนั้นใช้งานได้จริงสำหรับการตั้งค่า Crystal Oscillator จำนวนมากการปรับสมดุลความมั่นคงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้

วิธีการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าออสซิลเลเตอร์ที่ใช้คริสตัลทำงานได้อย่างราบรื่นส่งความถี่ที่มั่นคงสำหรับวงจร CD4060 ของคุณ

การเลือกคริสตัลที่เหมาะสมสำหรับ CD4060

การเลือกคริสตัลที่เหมาะสมสำหรับ CD4060 ขึ้นอยู่กับความถี่เอาต์พุตที่คุณต้องการให้สำเร็จหากคุณตั้งเป้าหมายที่จะใช้ IC เป็นตัวแบ่งความถี่เพื่อสร้างเอาต์พุต 500 Hz ที่มั่นคงความถี่คริสตัลจะต้องสอดคล้องกับอัตราส่วนการแบ่งของพินเอาท์พุทของ CD4060

ระยะเวลาของแต่ละพินเป็นไปตามรูปแบบที่ Q3 ต้องใช้ 8 นาฬิกาพัลส์สำหรับสถานะสูงและอีก 8 สำหรับสถานะต่ำส่งผลให้รวม 16 พัลส์ต่อรอบรูปแบบนี้สอดคล้องกันในเอาต์พุตทั้งหมดช่วยให้คุณสามารถคำนวณความถี่คริสตัลที่ต้องการสำหรับเอาต์พุต 500 Hz ที่พินที่แตกต่างกัน:

• Q3: 500 Hz × 16 พัลส์ = 8 kHz

• Q4: 500 Hz × 32 พัลส์ = 16 kHz

• Q5: 500 Hz × 64 พัลส์ = 32 kHz

• Q6: 500 Hz × 128 พัลส์ = 64 kHz

• Q7: 500 Hz × 256 พัลส์ = 128 kHz

• Q8: 500 Hz × 512 พัลส์ = 256 kHz

• Q9: 500 Hz × 1024 พัลส์ = 512 kHz

• Q11: 500 Hz × 4096 พัลส์ = 2.048 MHz

• Q12: 500 Hz × 8192 พัลส์ = 4.096 MHz

• Q13: 500 Hz × 16384 พัลส์ = 8.192 MHz

ในขณะที่ความถี่ผลึกเหล่านี้บางส่วนอาจไม่พร้อมใช้งานค่าที่ใช้กันทั่วไปเช่น 2.048 MHz และ 4.096 MHz เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการบรรลุผล 500 Hzความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้คุณเลือกคริสตัลที่ตรงกับความถี่ที่คุณต้องการและสิ่งที่เข้าถึงได้ทำให้มั่นใจได้ว่าฟังก์ชั่น CD4060 อย่างมีประสิทธิภาพในแอปพลิเคชันของคุณ

ระบบควบคุมไฟถนนที่ใช้ CD4060

ในตัวอย่างนี้ CD4060 ใช้เพื่อสร้างระบบควบคุมไฟถนนด้วยการหน่วงเวลา 6 ชั่วโมงในตัวการตั้งค่ารวมตัวต้านทานแบบขึ้นอยู่กับแสง (LDR) ที่เชื่อมต่อกับพินรีเซ็ตซึ่งช่วยตรวจสอบระดับแสงโดยรอบเมื่อแสงอยู่ต่ำกว่าเกณฑ์เฉพาะ LDR จะส่งสัญญาณเพื่อรีเซ็ตตัวจับเวลา

เมื่อการรีเซ็ตถูกเรียกใช้ CD4060 จะเริ่มนับและหลังจากความล่าช้า 6 ชั่วโมงไฟ LED ที่เชื่อมต่อจะเปิดอยู่การหน่วงเวลานี้ทำได้โดยการกำหนดค่าความถี่ Crystal Oscillator อย่างระมัดระวังเพื่อให้ตรงกับช่วงเวลาที่ต้องการ

CD4060 ทางเลือกและ ICS เทียบเท่า

คุณสามารถสำรวจทางเลือกและเทียบเท่าต่อไปนี้สำหรับ CD4060:

• CD4060 (ผู้ผลิตหลายรายเช่น NTE4060 MC14060- HCF4060- TC4060- HEF4060-

- 4020: เคาน์เตอร์ระลอกไบนารี 14 ขั้นตอน (ไม่มีออสซิลเลเตอร์ในตัว)

- 4024: เคาน์เตอร์ระลอกไบนารี 7 ขั้นตอน (ไม่มีออสซิลเลเตอร์ในตัว)

- 4040: เคาน์เตอร์ระลอกไบนารี 12 ขั้นตอน (ไม่มีออสซิลเลเตอร์ในตัว)

- CD4024B: มีอยู่ในการกำหนดค่า 7 บิตและ 12 บิตซึ่งสามารถใช้เป็นสารทดแทนที่ทำงานได้

ทางเลือกเหล่านี้อาจทำให้คุณต้องออกแบบออสซิลเลเตอร์ภายนอกหากไม่รวมอยู่ใน IC

แอปพลิเคชัน CD4060 IC ในสถานการณ์จริง

อุปกรณ์กำหนดเวลา

CD4060 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างระบบที่ต้องการการติดตามเวลาที่แม่นยำและสอดคล้องกันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งอุตสาหกรรมและผู้บริโภคเนื่องจากความสามารถในการสร้างช่วงเวลาที่แม่นยำไม่ว่าคุณจะออกแบบวงจรตัวจับเวลาหรือการจัดการการดำเนินงานที่ไวต่อเวลา IC นี้ทำให้กระบวนการง่ายขึ้นด้วยออสซิลเลเตอร์ในตัวและฟังก์ชั่นเคาน์เตอร์ในตัว

วงจรการหน่วงเวลา

เมื่อคุณต้องการแนะนำความล่าช้าที่สำคัญในวงจรของคุณ CD4060 เป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้มันมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับแอพพลิเคชั่นเช่นระบบรักษาความปลอดภัยภายในบ้านหรือกระบวนการอุตสาหกรรมอัตโนมัติที่มีความล่าช้าอย่างแม่นยำความสามารถในการส่งมอบช่วงเวลาที่ยาวนานด้วยส่วนประกอบที่น้อยที่สุดทำให้เป็นตัวเลือกที่สะดวกสำหรับการออกแบบที่หลากหลาย

ตัวแบ่งความถี่

CD4060 เก่งในการแบ่งสัญญาณความถี่สูงออกเป็นกลุ่มที่เล็กกว่าและจัดการได้มากขึ้นคุณสมบัตินี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในระบบเสียงและการสื่อสารซึ่งการปรับระดับความถี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสมตัวนับในตัวของ IC ช่วยลดความซับซ้อนของกระบวนการหารประหยัดเวลาและลดความต้องการส่วนประกอบเพิ่มเติม

เคาน์เตอร์เหตุการณ์

CD4060 ยังมีประสิทธิภาพในแอปพลิเคชันที่จำเป็นต้องมีการนับเหตุการณ์หรือการดำเนินการตั้งแต่งานการนับขั้นพื้นฐานไปจนถึงระบบการตรวจสอบอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนมันให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ความเก่งกาจทำให้เป็นโซลูชันสำหรับโครงการที่เกี่ยวข้องกับการติดตามเหตุการณ์หรือการดำเนินการตามลำดับ

แอพพลิเคชั่นที่หลากหลายของ CD4060 แสดงให้เห็นถึงความยืดหยุ่นและประโยชน์ของมันทำให้เป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้สำหรับการจัดการความถี่ที่เกี่ยวข้องกับเวลาและงานนับเหตุการณ์

เกี่ยวกับผู้ผลิต CD4060

Texas Instruments (TI) เป็นผู้นำระดับโลกในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องการมีส่วนร่วมที่เป็นนวัตกรรมด้านเทคโนโลยีดำเนินงานใน 35 ประเทศ บริษัท ได้รวบรวมทีมงานที่มีความสามารถมากมายการเดินทางของ TI เริ่มต้นขึ้นในปี 2501 เมื่อพนักงานคนหนึ่งสร้างวงจรบูรณาการการทำงานครั้งแรกซึ่งเป็นความสำเร็จที่ก้าวล้ำซึ่งวางรากฐานสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่

บทสรุป

CD4060 เป็น IC อเนกประสงค์ที่รวมออสซิลเลเตอร์และเคาน์เตอร์ไบนารีเพื่อจัดการเวลาที่หลากหลายและงานที่เกี่ยวข้องกับความถี่ไม่ว่าคุณจะต้องการความล่าช้าเวลาที่แม่นยำการแบ่งความถี่หรือการนับเหตุการณ์ที่เชื่อถือได้ CD4060 ให้ฟังก์ชันการทำงานที่สอดคล้องและใช้งานง่ายการออกแบบที่ยืดหยุ่นและแอพพลิเคชั่นที่กว้างทำให้เป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการสร้างวงจรที่เชื่อถือได้ในโครงการต่าง ๆ