Bộ đếm nhị phân 14 bit CD4060

0
404

IC CD4060 là bộ đếm nhị phân 14 bit có dạng sóng ripple nhị phân. Là bộ đếm nhị phân theo chuẩn logic CMOS thuộc dòng mạch tích hợp CD4000. Còn có một bộ dao động bên trong.

Ngoài ra, chúng ta có thể mắc bộ dao động thạch anh và mạch RC bên ngoài. Hơn nữa, nó có mạch reset để làm bộ đếm bắt đầu đếm lại từ 0.

Dải điện áp hoạt động từ 3V đến 15V. Có các package 16 chân PDIP, CDIP, SOIC, TSSOP.

Sơ đồ chân CD4060

IC đếm nhị phân CD4060 có 16 chân. Từ Q4 đến Q14 là các chân đầu ra. Chân sử dụng để kết nối mạch dao động bên ngoài là Chân 9-10. Dưới đây là sơ đồ cấu hình chân.

Sơ đồ chân CD4060

Mô tả cấu hình chân

Số chân Tên chân Mô tả
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 13, 14, 15 Q12, Q13, Q14, Q6, Q5, Q7, Q4, Q9, Q8, Q10

 

Chân đầu ra
8 Vss Chân nối đất của mạch
9 External C Kết nối bên ngoài với tụ điện để thiết lậ tần số xung clock

 

10 External R Kết nối bên ngoài với điện trở để thiết lập tần số xung clock hoặc chân bộ dao động

 

11 ~Clock Xung clock để đặt tần số xung nhịp
12 RESET Đặt giá trị đếm về 0 và tắt bộ dao động

 

16 Vdd Chân cấp nguồn

Đặc tính của bộ đếm nhị phân CD4060

  • Đầu vào Schmitt strigger cho phép thời gian tăng và giảm tín hiệu không giới hạn
  • Hoạt động tĩnh với đầu vào và đầu ra được đệm dữ liệu
  • Phạm vi đếm từ 0 đến 16383 (Theo hệ thập phân)
  • Tần số xung nhịp tối đa 30MHz ở 15V
  • Tốc độ trung bình hoạt động 8MHz khi VDD = 10V
  • chân và chức năng tương thích với chuẩn logic TTL
  • Độ trễ truyền tín hiệu reset: 25ns ở 5V
  • Bộ dao động RC tần số 690kHz (Tối thiểu) ở 15V

Nơi ứng dụng bộ đếm nhị phân

CD4060 là IC dao động và đếm nhị phân với 14 đầu ra và có thể được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ trễ thời gian biến thiên rời rạc và chính xác.

Ngoài ra, nó cũng có thể được sử dụng để lây các dao động tần số cao chính xác. Phù hợp để sử dụng trong các ứng dụng định thời gian. Nếu bạn muốn thiết kế một mạch tạo thời gian trễ đơn giản và đáng tin cậy kết với một vài linh kiện, thì bạn có thể sử dụng IC này.

Nguyên lý làm việc CD4060

IC CD4060 có một module dao động tích hợp. Vì là bộ đếm nhị phân, nên mỗi xung cạnh âm của xung clock, giá trị nhị phân của bộ đếm được tăng thêm 1.

Đầu vào reset phải luôn được nối đất hoặc kết nối với nguồn điện âm. Nếu một tín hiệu tích cực (logic 1 hoặc cao) được cấp cho đầu vào này, nó sẽ thiết lập lại bộ đếm hoặc dao động để bắt đầu lại từ đầu.

Chức năng chân reset và xung clock được hiển thị trong bảng bên dưới, trong đó X nghĩa là đúng với cả 2 logic 0 và 1.

Bảng trạng thái

Clock Reset Giá trị bộ đếm
x 1 Đặt lại bộ đếm về giá trị 0
Cạnh xung âm 0 Giá trị trong bộ đếm được tăng lên 1.
Cạnh xung dương 0 Không thay đổi trạng thái

Cách thiết lập tần số dao động

CD4060 có một bộ dao động bên trong có giá trị được xác định bởi tụ điện bên ngoài được kết nối với chân 11 và các điện trở được kết nối với chân 9 và chân 10. Thời gian trễ có thể được thay đổi bằng cách thay đổi giá trị của tụ điện hoặc điện trở.

Giá trị của điện trở tại chân 11 phải gần bằng 10 lần giá trị của điện trở chân 10 và các đầu còn lại của tất cả các linh kiện này được nối với nhau như được hiển thị trong mạch proteus. Công thức xác định tần số dao động là:

f = 1 / (2.5 x R1 x C1)

Bạn cũng có thể đặt tần số mong muốn bằng cách điều chỉnh các giá trị của R1 và C1 trong phương trình trên. Trong ví dụ này, chúng ta sử dụng R1 = 1M ohm và C1 = 0,22uF. Bây giờ, hãy thay các giá trị này vào công thức tần số:

f = 1 / (2.5 * 1000000 * 0.00000022)

f = 1.8 Hz

Với các giá trị tụ điện và điện trở, tần số xung nhịp sẽ là 1,8Hz. Vậy chu kỳ xung clock sẽ là là 1 / f là 1 / 1,8 = 0,56s. Nhưng tất cả các trạng thái của chân đầu ra sẽ không thay đổi theo khoảng thời gian này.

Tuy nhiên, chúng sẽ thay đổi trạng thái ở nhiều khoảng thời gian của bộ dao động. Chúng ta sẽ giải thích điều này trong phần tiếp theo.

Cách thiết lập tần số dao động

Để khởi động bộ dao động, hãy bật nguồn điện. Bộ dao động của vi mạch sẽ bắt đầu dao động. Để dừng hoặc thiết lập lại các dao động, cấp logic 1 hoặc nguồn dương vào chân RESET.

Cách tính toán thời gian tín hiệu các chân đầu ra

Tần số của mỗi chân đầu ra CD4060 thu được sẽ gấp đôi tần số trước đó. Nếu tần số ở chân 3 là 4Hz, thì ở chân 2 sẽ là 8Hz, v.v. Ngoài ra, chúng ta có thể tính toán khoảng thời gian này theo công thức sau:

T = 2 ^ n / fosc

Trong công thức này, fosc là tần số của dao động và n là số chân đầu ra. Ví dụ, nếu muốn xác định thời gian chuyển tiếp tín hiệu chân Q6 thì n sẽ bằng 6. Bây giờ chỉ cần thay các giá trị này vào công thức trên.

T = 2 ^ 5 / 1.8 = 64 / 1.8 = 35.5s

Cuối cùng, chúng ta sẽ nhận được một đầu ra logic cao ở chân Q6 sau 35,5s.

Mạch ví dụ CD4060

Đây là mạch ví dụ nhấp nháy LED sử dụng bộ đếm nhị phân. Như bạn có thể thấy từ hình ảnh bên dưới, mạch này làm nhấp nháy LED sau mỗi giây.

mach-vi-du-CD4060

Ví dụ điều khiển đèn đường CD4060

Mạch ví dụ CD4060 này điều khiển đèn đường với độ trễ 6 giờ. Có một điện trở quang và 1 chân reset. LDR (điện trở quang) cảm nhận ánh sáng và cấp tín hiệu thiết lập lại bộ hẹn giờ khi giá trị điên trở giảm xuống dưới một giá trị nhất định.

Nhưng ngay khi phát hiện ánh sáng yếu thì điện trở quang sẽ tăng, bộ hẹn giờ CD4060 sẽ hoạt động trở lại. Đèn LED bật sáng sau thời gian trễ 6 giờ vì có tần số dao động thạch anh được chọn theo sơ đồ dưới đây.

Ví dụ điều khiển đèn đường CD4060

Các ứng dụng CD4060

  • Bộ hẹn giờ
  • Mạch tạo thời gian trễ
  • Bộ phân tần
  • Mạch đếm

Sơ đồ 2D CD4060

Khi thiết kế mạch PCB cho các dự án điện tử, phải ghi nhớ kích thước của một thành phần điện tử. Đây là biểu đồ kích thước vật lý 2D cho package DIP.

Sơ đồ 2D CD4060

>>> Mời anh em xem thêm

Tôi là một người làm việc trong lĩnh vực cơ khí, thiết bị công nghiệp....Blog là nơi tôi chia sẻ thông tin hữu ích đến các bạn đọc.
Subscribe
Notify of
0 Bình luận
Inline Feedbacks
View all comments