CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图

时间:2023-03-05作者:佚名

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
图一 CD4069闪烁灯
这是一个用CD4069反相器制作的led闪烁灯,它的电路原理图如下图六,led灯闪烁频率可以调节,led灯数量可以增加。

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
图二 CD4069集成电路外形
CD4069六反相器是众多40系列互补MOS集成电路之一,是典型的数字集成电路,它的结构很简单,是由六个反相器组成的,每个反相器就是一个非门电路,其常见的封装形式为双列直插式,如上图二;利用其非门性质可以组成振荡电路、反转电路等,其电路结构和原理简单、体积较小、价格便宜,在电子技术实践当中得到了广泛的应用。
一、4069六反相器推荐工作条件
电源电压范围3v-15v;
输入电压范围0v-VDD
工作温度范围:M类-55℃-125℃,E类-40℃-85℃
功耗700mw
静态电流25摄氏度时<4uA;
输出低电平电压0.05V;
输出高电平电压VDD-0.05V;
输入输出传播时间小于90ns
内部结构及管脚序号见下图三。

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
图三 CD4069六反相器内部结构及管脚
二、反相器基本概念以及与非门的关系
反相器,顾名思义,“反”就是反过来的意思,就是和前一个不一样,“相”就是相位、状态的意思,反相器就是非门电路,也即输入低电平输出就是高电平,或者输入高电平输出就是低电平;这里所说的高低电平是相对的,即高与低之间相对而言,并不是具体的某一个值,比如3v也可能是高电平也可能是低电平。电平高低是输入对输入输出对输出,比如输入1v为高电平,gdzrlj.com-1v为低电平,输出3v为高电平,0v为低电平;不能拿输出的3v对输入的1v。这一点应该注意;反相器也可以是分立元件的,也可以是集成电路的,如CD4069就是集成电路反相器,其内部集成了六个反相器;下图是用分立元件组成的反相器,当输入低电平-6v时,输出为高电平0v,若输入为高电平0v,则输出为低电平-12v;这就是晶体管的倒相作用,其工作在开关状态(饱和、截止);

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
图四 分立元件反相器
三、反相器组成的振荡电路
反相器的用途非常广泛,最典型的就是振荡电路,其振荡频率较低;还作为开关作用,开关状态就是非门状态。
下图五是分立元件组成的反相器振荡电路,这个电路可以通过瞬时极性法进行分析,两个三极管放大电路相耦合,经过倒相两次输入和输出就是同相关系。可以将R4换成扬声器或led,在输出端可以输出振荡信号。这个电路中各元件VT1、VT2为9013管,R1、R2=27K-100K,R2、R4=2K-5.1K,Ec=3v-6v,C1、C2=0.1-10uF;保证各个三极管工作中放大状态, 电路必能起振。

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
图五 分立元件反相器组成的振荡电路
CD4069振荡电路有两种基本形式,还有一种改进电路;
1.振荡电路形式之一,如下图六,该电路的特点是电源的波动将使频率不稳定,适合于小于100kHz的低频振荡情况。其振荡周期T=2.2RC,工作原理利用了电容器的充放电和非门的倒相作用。设电路接通瞬间输出端C点为高电位,则电容两端电位不能突变,于是A端也是高电位,通过左边的非门B点为低电位,之后电容开始充电,极性上正下负,那么电容下端的电位逐渐降低,A点电位降低到低电位也即第一个非门的开启电压,电路发生翻转,B点高电位,C点低电位,电容开始放电,A点高电位对电容反充电....又一个循环开始了,振荡周而复始的进行下去。这个电路实质上和图五类似,用瞬时极性法也能理解。可以在C端接扬声器或led,如图一;C点为输出端。

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
图六 CD4069振荡电路
2.振荡电路形式之二,该电路是图一的改进,增加了补偿电阻Rs,使电路的振荡频率稳定性提高;

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
图七 CD4069改进型振荡电路
振荡电路形式之三,该电路的振荡周期同上。原理如下:设电路接通瞬间A点输入高电位,那么B点就是低电位,C点就是高电位,电容两端电压不能突变,D点为低电位,E点为低电位,C点通过电阻R对电容充电,电容两端电压左负右正,电压升高后,D点的电位升高,E点的电位升高,则F点变为低电位,新的振荡又开始了。F点为输出端。

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
图八 CD4069振荡电路
四、具体应用电路
1.4069振荡电路应用之一,三组振荡电路互相调制就可以发出高低快慢周期性变化的音调,声音酷似警笛声,具体元件参数见下表。

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
图九CD4069制作的警笛发生器

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
警笛发生器元件表
2.CD4069组成的逆变器,输出振荡信号通过三极管放大,控制MOS管的导通与截止,从而在输出端为220v电压。

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
图十 CD4069制作的逆变器
3.CD4069组成的水位指示器,在水不满时输入高电位,输出低电位,对应的led灯不亮,当水位上升时,电位降低,输出高电位,对应的led灯发亮,随着水位的上升,led灯依次发亮,反映了水位的高低情况。

CD4069六反相器与非门电路的原理与应用_cd4069典型应用电路图
图十一 水位显示器

相关阅读

火电厂锅炉的六大风机作用分别是什么?

火电厂锅炉的六大风机作用分别是什么?今天我来帮大家简单介绍科普一下: 1、火电厂锅炉六大风机各自的作用? 送风机:为锅炉提供燃烧用空气; 一次风机:干燥并输送煤粉进入炉...
2023-06-25
火电厂锅炉的六大风机作用分别是什么?

单节锂电池保护解决方案(3)

CSS-3---单节电池保护解决方案 引言:前面两节分别介绍了PCM的几种方案,本节聚焦于PCM的性能评估以及可能遇到的问题优化。 1. 功率MOSFET的性能要求 离子电池容量从早期的600mAh、1000...
2023-06-14
单节锂电池保护解决方案(3)

线性稳压器电路设计 使用分立元器件搭建线性稳压器

大家好,我是阿星 今天和大家用分立元器件搭建线性稳压器 设计背景是使用12V的线性适配器供电输入,输出5V; 1、最先想到的是直接对输入电压进行电阻分压,如图 但是,如果我们加...
2023-11-17
线性稳压器电路设计 使用分立元器件搭建线性稳压器

为什么编织软铜线跨接被新规明令禁止?背后全是安全红线

在电气施工领域,用编织软铜线做配电箱金属门与箱体的跨接接地,曾是沿用数十年的 “老规矩”,更是很多老电工刻在骨子里的施工习惯。但近年来,从安监部门的隐患整改通...
2026-06-07
为什么编织软铜线跨接被新规明令禁止?背后全是安全红线

提升技能,解决故障!拒绝做别人眼中的“万能杂工”!

我是厂里的一名电工,日常的工作就是对简单的设备进行维修。名义上是设备维修, 其实更多的是一名初级电工,也就是换换灯泡,看看电路, 工厂的自动化设备从来都不是我维护的...
2023-06-27
提升技能,解决故障!拒绝做别人眼中的“万能杂工”!

热销商品

拷边机 包缝机内六角上针匙 开刀 上针内6角螺丝刀扳手 1.5 1.6

拷边机(包缝机)专用内六角上针匙及开刀工具,适用于精确调整机针位置与维护设备。配备1.5mm与1.6mm两种规格的内六角螺丝刀扳手,专为紧固或拆卸上针螺丝设计,确保机针安...
1.65

暗装开关插座面板单开双控一开五孔二三极USB快充肤感超薄家用4开

暗装开关插座面板,简约设计,完美融入家居环境。单开双控,轻松实现远程控制,方便实用。一开五孔,满足多种电器插孔需求;二三极USB快充,快速充电,高效便捷。超薄设计,节省空...
1.2

领普E3S/E5配套插座面板86型暗装插座多孔五孔空调无边框家用

领普E3S/E5配套插座面板86型暗装插座多孔五孔空调无边框家用,是一款专为现代家庭设计的多功能插座。该款插座采用86型设计,易于安装和适配各种家用电器,无论是台灯、...
11.9

不锈钢加厚镊子维修工具夹子圆头弯头防滑带齿止血烧烤夹茶杯水草

不锈钢加厚镊子维修工具夹子圆头弯头防滑带齿止血烧烤夹茶杯水草 这款不锈钢加厚镊子维修工具夹子是设计用于各种专业场合的多功能工具。它拥有一个厚实的手柄,确...
0.8

三色变光led筒灯2.5寸3W5瓦开孔6 7.5 8公分家用客厅嵌入式天花灯

三色变光LED筒灯,2.5寸精巧设计,功率可选3W/5W,适用于开孔直径6.7–8公分的家用嵌入式安装。采用高亮LED光源,支持暖光、自然光、白光三色切换,满足不同场景氛围需求。...
7.2

网站栏目