IC CD4047 tạo xung đa hài

0
450

IC CD4047 là IC mạch đa hài dựa trên chuẩn logic CMOS công suất thấp. Có thể hoạt động ở 1 trong 2 chế độ monostable và astable.

Hơn nữa, vi mạch rất dễ cấu hình để hoạt động cho hai chế độ và cần một ít linh kiện bên ngoài để hoạt động. Có dải điện áp từ 3V-15V nhưng hoạt động tốt nhất ở 5V.

Sơ đồ chân CD4047

Sơ đồ chân IC mạch đa hài CD4047 có 14 chân. Sơ đồ chân là giống nhau ở tất cả các package. Ba chân đầu ra PWM Q, ~ Q và Osc_out. Để biết chi tiết chức năng của từng chân, hãy xem phần tiếp theo.

Sơ đồ chân CD4047

Mô tả cấu hình chân

Là IC có ba đầu ra, yêu cầu một ít linh kiện bên ngoài để hoạt động tạo xung đa hài ở chế độ monostable và astable.

Số chân Tên chân Mô tả
1 Cap timing (C) Mắc các tụ điện bên ngoài với chân này vào giữa chân R và Rcc.
2 Res timing (R) Kết nối điện trở bên ngoài với chân này vào giữa chân C và Rcc.
3 RC common (RCC) Là chân chung giữa R và C
4 ~Astable Cấp mức logic thấp ở đầu vào này cho phép hoạt động ở chế độ Astable.
5  Astable Cấp tín hiệu logic cao ở đầu vào này cho phép hoạt động  ở chế độ Astable.
6 -Trigger Chế độ Monostable được kích hoạt khi tín hiệu ở đầu vào này được kích bằng xung cạnh tích cực thấp (Có sự thay đổi từ mức logic thấp xuống mức logic cao.
7 Vss Chân nối đất của mạch
8 + Trigger Chế độ Monostable được kích hoạt khi tín hiệu ở đầu vào này được kích bằng xung cạnh tích cực cao (Có sự thay đổi từ mức logic thấp lên mức logic cao.
9 External Reset Khi đầu vào này được kích với mức logic cao, nó sẽ đặt đầu ra Q thành logic 0 và đầu ra không đảo thành logic 1.
10 Q Đầu ra không đảo
11 ~ Q Đầu ra đảo
12 Retrigger Được sử dụng để kích hoạt chân 7 và chân 8 đồng thời ở chế độ monostable
13 OSC Output Đầu ra dao động ở chế độ astable.
14 Vdd Chân cấp điện dương

Các tính năng của CD4047

  • Hoạt động ở cả 2 chế độ Monostable và Astable
  • Chỉ yêu cầu một số linh kiện bên ngoài là một điện trở và một tụ điện
  • Đặc tính đầu ra có đệm đối xứn (Symmetrical buffered output)
  • Khả năng chống nhiễu cao

Các tính năng của chế độ Monostable

  • Các chân kích hoạt trên xung tích cực thấp và cao cho phép hoạt động ở chế độ Monostable.
  • Độ rộng xung đầu ra không phụ thuộc vào thời gian của xung trigger.
  • Chân trigger để mở rộng độ rộng xung.

Các tính năng của chế độ Astable

  • Tạo chu kỳ xử lý 50%
  • Chế độ vận hành chạy tự do với đầu ra dao động
  • Độ ổn định tần số ấn tượng

Nơi ứng dụng CD4047

Có thể sử dụng vi mạch để thiết kế bộ nghịch lưu sóng xung vuông công suất thấp. Có thể hoạt động ở chế độ Monostable. Chế độ Monostable có thể được sử dụng để điều chỉnh tín hiệu hoặc mạch tạo thời gian trễ.

IC là một sự lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng chia tần số và tạo thời gian trễ do các đầu ra có bộ đệm được bổ sung. Một nhược điểm của vi mạch là có chu kỳ xử lý 50% ở chế độ đầu ra astable và không thể thay đổi được.

Các lựa chọn thay thế

  • Timer 555
  • N556

Cách sử dụng CD4047

CD4047 là mạch đa hài, dùng để thay đổi trạng thái tín hiệu điện một cách thường xuyên hoặc khi có yêu cầu. Có thể hoạt động ở hai chế độ.

Một tụ điện được kết nối vào giữa chân 1 và 3 để xác định độ rộng xung của tín hiệu đầu ra ở chế độ monostable. Và tần số đầu ra được xác định ở chế độ astable bằng cách mắc một điện trở vào giữa chân 2 và 3.

Một đầu vào reset được cung cấp để đặt đầu ra Q thành logic 0 và đầu ra còn lại sẽ trở thành logic 1.

Chế độ hoạt động Monostable

Hai đầu vào + trigger và -trigger được sử dụng để kích hoạt chế độ hoạt động Monostable.

Khi cấp xung cạnh tích cực cao vào chân đầu vào +trigger và cấp xung cạnh tích cực thấp vào chân -trigger, se có đầu ra monostable. Tần số đầu ra Q và ~ Q có thể được tính theo công thức sau:

f = 1 / (8,8xRxC)

Ví dụ: nếu R = 560K ohm và C = 10nF, Tần số sẽ bằng:

 f = 1 / (8,8x560000x0,00000001)

Đầu vào retrigger được sử dụng để kích hoạt lại linh kiện bằng cách kích hoạt đầu vào này và đầu vào +trigger với xung cạnh tích cực cao.

  • Để chọn chế độ monostable, hãy kết nối chân Astable với mass và chân ~astable với 5V.
  • Biểu đồ dưới đây chỉ ra hoạt động của IC CD4042 ở chế độ monostable.

Chế độ hoạt động Monostable

Ở chế độ monostable của CD4047, chúng ta nhận được đầu ra PWM ở chân osc_out. Chân đầu ra Q vẫn ở mức logic cao và ~ Q ở mức logic thấp.

Chế độ hoạt động Monostable

Chế độ hoạt động Astable

Các đầu vào astable và ~ astable của CD4047 cho phép chế độ này hoạt động. Đầu vào astable kết nối với mức logic cao và cách cấp mức logic thấp vào chân ~ astable, và IC sẽ hoạt động ở chế độ astable. Tần số đầu ra có thể được tính toán thông qua các linh kiện định thời với phương trình sau:

f = 1 / 4,4xRxC

Ở chế độ astable, chúng ta có một đầu ra dao động được bổ sung. Biểu đồ thời gian của ba đầu ra được hiển thị bên dưới:

Biểu đồ thời gian của ba đầu ra được hiển thị bên dưới:

Đầu ra dao động ở chân 13 là tần số cơ bản. Tần số đầu ra Q bằng một nửa tần số cơ bản. Đầu ra chân 11 bằng với chân 10. Nhưng tín hiệu đầu ra sẽ bị đảo. Thời gian cần thiết để tạo xung được tính cho bởi công thức:

t = 2,48 × R × C

Mạch ví dụ

Trong phần này, chúng ta sẽ xem một số mạch ví dụ thực tế sử dụng IC mạch đa hài CD4047.

Bộ tạo sóng xung vuông sử dụng CD4047

Chúng ta nên sử dụng IC 4047 ở chế độ astable để tạo ra sóng xung vuông. Sóng xung vuông là tín hiệu PWM có độ rộng logic cao và thấp bằng nhau.

Chỉ cần một vài điện trở và tụ điện mắc với IC đa hài này để tạo ra tín hiệu xung vuông. Dưới đây là sơ đồ mạch hoàn chỉnh cho bộ phát xung vuông PWM. Dùng RV1 làm biến trở để thay đổi tần số.

Bộ tạo sóng xung vuông sử dụng CD4047

Mạch biến đổi sóng xung vuông 100W

Mạch biến đổi sóng xung vuông 100W

Ứng dụng CD4047

IC thường được sử dụng để chuyển đổi tín hiệu điện một chiều DC thành tín hiệu xoay chiều AC. Một số ứng dụng của nó là:

  • Bộ chia, nhân và khuếch đại tần số
  • Các mạch định thời và các ứng dụng tạo thời gian trễ
  • Mạch lấy đường bao tín hiệu (Envelope Detection)

>>> 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