CD4011工作原理 cd4011内部有四组与非门。电源14正7负。这123个管脚是一组NAND,12个管脚同时为高,3个管脚为低,12个管脚的其他状...
2023-09-11 1067 cd4011引脚图及功能和电路图 cd4012引脚图及功能和电路图
{我已经回复你的消息了}CD4011是一个四两输入的与非门集成电路。(已提供引脚定义)至于[电感],是这样的:逻辑电路的输入端呈现高输入阻抗特性,门电路本身有一个类似的[限幅放大器],用于超过[阈值]的输入信号。当输入端【悬空】时,容易接收到附近的电磁干扰,被放大后导致输出端不规则【翻转】。
cd4011内部有四组与非门。电源14正7负。这123个管脚是一组NAND,12个管脚同时为高,3个管脚为低,12个管脚的其他状态下3个管脚都为高。另外三组是电路中的反相器,即11脚和3脚相对,3高11低,3低11高,1脚外接光控,2脚是触发延时。
原理设计1.1方案选择声光路灯是一种电路不同于普通路灯的路灯,比普通路灯更“人性化”。白天或者光线强的时候会熄灭,但是晚上或者光线弱的时候灯会自动打开。在楼道里用的时候,只要有脚步声就会亮起来,安静了,又会熄灭。好的声光控路灯也有延时功能。这样就省去了繁琐操作的思想,这样“人性化”的路灯越来越取代传统路灯。本课设置我们题目的声光路灯电路。要求是白天或者光线强的时候可以关,晚上或者光线弱的时候可以开。声控可以在晚上工作。有声音的时候灯会亮,可以延时30秒才灭。没有声音的时候,路灯就会熄灭。老师没有像其他班的老师一样给我们出题,我们只能去找合适的图片来完成任务。我们最后两个基本合格的原理图如下图所示:图1.1电路原理图1 1图1.2电路原理图2从表面上看,图1.1和图1.2都能满足课程的要求。起初,我们选择了图1.2,因为当时还没有找到图1.1。根据当时的情况,图1.2是最符合条件的。但是由于图1.2的原理太复杂,我们理解不了,我们又找了一个图,就是我们做的板子的示意图。与图1.2相比,图1.1明显更简单,各有各的描述,让人一目了然。还有一点就是图1.2的电源电压是220V,而图1.1的电源电压是6V。为了方便检测,6V的电压显然更容易处理,所以我们在判断图1.1既符合课程设计的条件又符合简洁清爽的理念后,最终选择了图1.1作为这门课程的原理图。1.2电路元件及原理分析1.2.1电路元件CD4011介绍图1.3 CD4011引脚线路图2如图1.3所示,为CD4011内部引脚线路图。因为这个元件是这个电路中最复杂的元件,所以我先介绍一下。CD4011是一个四二输入的NAND集成电路,由四个与非门组成。它具有功耗低、抗干扰能力强、电源电压范围宽等特点。此外,通过额外的输出缓冲器,改善了输入和输出特性,并且将由增加的负载引起的传输时间的变化控制到最小。特别注意Vcc和Vss如图1.3所示连接到DC电源,这是保证该部件正常工作的不可缺少的条件。1.2.2为了供电方便,这次我们使用了四节干电池作为电源,电压源并联了一个电容C1,可以提高电源的内阻,降低内阻,特别是电池使用时间长,电压降低时。然而,C1使声控放大器电路继续发挥更好的作用。1.2.3声音控制部分如图1.3所示。这部分主要使用三极管和压电陶瓷片。由于当时我们去买组件的时候店里没有卖,就换成了蜂鸣器。两者都可以作为传感器。当外界有某种声音时,它的输出电压给三极管的BE极一个残I b,C极下降,与非门1A的输出变成高电压;当噪声消失时,1A的输出端回到低电位。该部分R1的阻值为2m,三极管的C极接一个可变电阻w,调节这个电阻,使C极的初始电压略高于与非门电路1A的输入阈值。1A,因为两个输入端都处于高电位,所以两个输出端都处于低电位。1.2.4光控部分该部分主要由光敏电阻LR和单个阵列T3-4组成。单个数组可能相当于一个开关。
当它上面的“帽”被取下时,该部分将断开,当“帽”被戴上时,它将再次打开。我们来看一下光敏电阻LR的作用:当环境亮度恒定时,LR的电阻很小,所以2Ab处于低电位。无论2A5的电位是多少,2A的输出始终处于高电位,二极管4148因为反向偏压而关断,R4的下端始终处于C2的高电位。也就是3A和4A的四个并联输入端都是高电位,它们的输出端都是低电位,所以在明亮的环境下无论出现多强的声音LE,电路都不会发光。1.2.5延时部分该部分主要由一个47uF的极性电容C2和一个2M的电阻R4并联组成。C2的上端是一个“”极,所以它的下端处于低电位。但由于R4与之并联,R4的上端接正电源,显然C2下端的低电位无法维持很长时间,其下端电位会缓慢上升。当电位达到或超过阈值时,后面的两个与非门就会翻转,此时输出再次变低,LED熄灭。如果没有C2,下端的低电位可以快速上升,电容减缓上升过程,这就是电路的延时作用。1.2.6发光部分在本节课中,我们没有选择灯泡,而是选择了发光二极管(LEDs),在本实验中可以互换使用。因此,我们选择了更便宜、更小巧的LED,当电流流过它的两端时,它就会发光。2.电路板上的元件布局和焊接。虽然我们选择的原理图比较简单,但实际上并没有那么简单,因为原理图上的四个与非门是分开画的,并没有显示它们的连接,但实际上它们是一个接一个的连接元件,这就大大增加了焊接的难度。为了方便后期焊接,我们采用先布局元件再焊接的方法,先布局很多引脚的CD4011,再把连接的元件放在周围。这种方法和我们平时分析观察电路的思路相反,就是看供电极,一个一个的分析元器件。虽然有点不习惯这种思维方式,但不可否认,它确实让电路布局更有条理,从而避免了4。剩下的就是焊接了。由于我们都是新手,以前从来没有焊接过电路板,所以如何焊接好电路就成了一个亟待解决的问题。刚开始我用电烙铁无法把锡粘在电路板上,锡总是堆积成一团,好像总是对着我,大大拖慢了我们的制版速度。幸运的是,我们在一次次的“失败”中逐渐摸清了它的习性,不得不先把罐子加热。然后靠我们自己的“感觉”慢慢修复。如果我们发现烙铁老师熔不了锡,可以试着粘几下松香,然后你会发现事情突然变得简单多了。就这样,经过半天的折腾,一块电路板终于被我们焊接好了,我也放心了,这个半成品足以让我们兴奋很久了。3.硬件调试。一个电路板出来后最激动人心的时刻终于到来了。我们从自己的收音机里拿出四节干电池,把它们放进电路里。这一次,整个电路基本完成。剩下的就是调试了。然而,当我班上的“点睛之笔”拨动开关时,led没有打开。这到底有什么问题?没办法。大家只能从头到尾检查一遍焊接紧密的电路板。幸运的是,我们很快发现问题的“罪魁祸首”竟然是CD4011的“帽子”,我们早早的焊完板就忘记戴上了。这是一个担忧。首先,我们进行了灯光控制测试。当整个电路暴露在强光下时,LED慢慢变暗。但是当我们把它放在被子里看的时候,它又会亮起来,而且比以前亮很多。光控成功后,后期的声控不明显,但整个电路板还算满意。毕竟这是我们第一次焊接电路板。
也不算彻底失败。这对我们来说是成功的。相信以后有经验了会做得更好。4.电路的改进。尽管这节课所选的电路有许多优点,但它仍有一些缺点。至于电源部分,因为我们用的是6V的DC电源,让实验方便了很多,但是在现实生活中无法使用。由于发电厂电压为220V AC,我们在将输入改为220V AC时,可以改变其他元件的参数,使之成为一种可以在道路、楼梯等公共场所使用的声光控制延时路灯。5对于发光部分,为了产生更好的照明效果,我们可以将LED换成功率合适的灯泡,并串联一定阻值的电阻,这样既能保证发光效果,又能防止灯泡因功率过大而损坏。5.体验我们组这次的题目是声光路灯电路。老师除了题目和要求什么都没给我们,所以我们当时遇到的第一个问题就是解电路图的问题。所以我们在网上搜索。都说互联网是一个强大的东西,但是要找到这样的电路原理图并不是一件很简单的事情。选图的基本要求是:既要符合题目要求,又不能太复杂,基本能看懂。结果花了很长时间才找到合适的,剩下的就是买元器件和焊锡板。一开始我以为我们选择的电路比较简单,后来焊接东西的时候发现不完全是这样。电路图上画了四个与非门,其实是一个东西,只不过小了一点。一个CD4011有14针线,焊接起来有点棘手!如果焊接不好,很容易短路。所以你必须非常小心。因为我们不是随便交个板子就能完成任务的,花了这么多时间还得认真做。在焊接之前,我们要把各种元器件的座排好,有的不用电线就能拼在一起,让电路板的铜线连接起来。这样可以避免过度滥用电线。在这么小的板上多接一根线会造成电路不清晰,所以这部分的操作是必不可少的。因为我们都是新手,所以不太熟练。部件都是小东西,焊接的时候很容易从对面掉下来,只好由同组的一个同学拖着。虽然不太方便,但我们还是悄悄把元器件焊在了板上。这真的是一项精细的工作,既需要经验又需要耐心。这对我们来说是一个很好的锻炼。折腾了一天,一个声光路灯电路板终于在我们手里诞生了。我们测试的时候一直有问题,LED一直不亮,大家都很无语。一天的劳动成果怎么能这样浪费?没办法,但我还得从头到尾检查一遍密密麻麻焊在一起的电路。幸运的是,我很快就发现了问题。“罪魁祸首”竟然是CD4011的“封面”。实际项目CD4011由两部分组成,上半部分和下半部分。我们在焊接电路板的时候为了方便没有把它们放在一起,而是焊完后忘记放上了。全部完成,一个基本成功的声光控制电路诞生了,这一刻我们可以松一口气了。经过这次模电课程,我发现团队合作和明年是多么重要。没有他们,我们很难完成任何任务。好在我们组不缺人。在拼实践能力的同时,也加强了同学之间的合作和友谊。这真是一箭双雕。同时也发现自己的实践能力不够,经常显得有些笨拙。好在只有在同学的耐心指导下才能完成,所以以后一定要加强实践能力的练习。因为动手能力对我们专业来说很重要,只有动手能力强的人才能在未来的社会生活中占据一席之地。
CD4011 -双四输入与非门14-VDD;13-A4;12-B4;11-Y4;10-Y3;9-B3;8-A3 1-A1;2-B1;3-Y1;4-Y2;5-B2;6-A2;7-Vss CD4013 -双D触发器14-VDD;13-Q2;12-Q2非;11-CP2;10-R2;9-D2;8-S2 1-Q1;2-Q1非;3-CP1;4-R1;5-D1;6-S1;7Vss CD4011 -双四输入与非门14-VDD;13-A4;12-B4;11-Y4;10-Y3;9-B3;8-A3 1-A1;2-B1;3-Y1;4-Y2;5-B2;6-A2;7-Vss CD4013 -双D触发器14-VDD;13-Q2;12-Q2非;11-CP2;10-R2;9-D2;8-S2 1-Q1;2-Q1非;3-CP1;4-R1;5-D1;6-S1;7Vss
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