常用集成電路應(yīng)用與實(shí)訓(xùn)

（第3版）全套可編輯PPT課件第1章集成電路常識第2章常用數(shù)字集成電路第3章運(yùn)算放大集成電路第4章聲音集成電路第5章電源集成電路第6章電池充電集成電路第7章LED顯示控制集成電路第8章傳感器與測量集成電路第9章集成電路常識常用集成電路應(yīng)用與實(shí)訓(xùn)（第3版）本課件是可編輯的正常PPT課件1.1集成電路的起源和發(fā)展第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展1.2集成電路的分類1.3集成電路的參數(shù)第1章集成電路常識本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識自1904年第一只真空電子管發(fā)明以來,電子器件至今已經(jīng)歷了五代的發(fā)展過程電子管時(shí)代（20世紀(jì)20年代到50年代）后來電子管逐漸被晶體管和集成電路所取代目前在一些高保真音響器材中，仍然使用電子管作為音頻功率放大器件。1.1集成電路的起源和發(fā)展本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展電子管的收音機(jī)(20世紀(jì)20年代至60年代)本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展晶體管組成的收音機(jī)（七十-八十年代）本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展集成電路組成的收音機(jī)（九十年代以后）本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展7642集成電路組成的收音機(jī)的電路圖本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展三個(gè)引腳的TA8642集成電路內(nèi)部由若干三極管和電阻電容組成集成電路（IntegratedCircuit，簡稱IC）是將一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件以及布線互連一起，制作在一小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，形成具有一定電路功能的微型結(jié)構(gòu)。本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展國產(chǎn)C186芯片裸晶國產(chǎn)C186芯片金線焊接到引腳開窗的27C64芯片本課件是可編輯的正常PPT課件

目前尚無嚴(yán)格的定義，但基本按芯片所含邏輯門數(shù)量或晶體管的個(gè)數(shù)作為劃分標(biāo)志。單塊芯片上包含100個(gè)元件或10個(gè)邏輯門以下的集成電路稱為小規(guī)模集成電路;元件數(shù)在100個(gè)以上、1000個(gè)以下,或邏輯門在10個(gè)以上、100個(gè)以下的稱為中規(guī)模集成電路;門數(shù)有100─10000個(gè)元件的稱大規(guī)模集成電路（LSI）,門數(shù)超過10000個(gè),或元件數(shù)高于10萬個(gè)的則稱超大規(guī)模集成電路（VLSI）。集成電路規(guī)模劃分第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展數(shù)字電路領(lǐng)域里的JK觸發(fā)器即是以其名字命名。它是由五個(gè)元器件組成的移相振蕩器,當(dāng)接上10V直流電壓時(shí),該集成電路輸出的電壓為正弦波曲線。

1958年9月,美國德州儀器公司（Ti）的工程師杰克·基爾比（JackS.Kilby,已于2005年去世）發(fā)明了世界上第一顆集成電路，并于42年(2000年)后獲得諾貝爾獎(jiǎng)。本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展世界上第1片集成電路原型本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展世界上第1片集成電路原型JackS.Kilby本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展由該公司羅伯特·諾伊斯(RobertNoyce)等人提出了適合于工業(yè)生產(chǎn)的集成電路理論,使集成電路開始轉(zhuǎn)入工業(yè)生產(chǎn)階段。

同年（1958年）,另一家美國著名的仙童電子公司（Fairchild，2015年底并入摩托羅拉的半導(dǎo)體公司分出的公司--安森美半導(dǎo)體公司）也宣稱研制成功集成電路。163本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展60年代初,每個(gè)硅片的元件數(shù)在100左右1967年已達(dá)到1000個(gè)晶體管1976年可集成1萬多個(gè)晶體管80年代,一塊硅片上有幾萬個(gè)晶體管1979年，Intel公司推出了8088芯片，內(nèi)含29000個(gè)晶體管，后又推出286，386，486等。1993年，Intel公司推出Pentium（奔騰）微處理器，它集成了310萬個(gè)晶體管。2010年Intel推出的酷睿i3晶體管數(shù)量高達(dá)382百萬。2015年GPU(圖形處理器)的發(fā)明者NVIDIA(英偉達(dá))公司推出的GP100達(dá)到了驚人的153億個(gè)晶體管。2016年8月我國自行設(shè)計(jì)的一款64核CPU公開亮相，集成了48億個(gè)晶體管。預(yù)2023年底，英偉達(dá)H200圖形處理單元（GPU）包含800億個(gè)晶體管英偉達(dá)B100集成多達(dá)1040億個(gè)晶體管，預(yù)計(jì)2024年底推出臺積電:2030年量產(chǎn)1nm、可封裝1萬億個(gè)晶體管本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.1集成電路的起源和發(fā)展早在1965年，英特爾公司（Intel）創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾（GordonMoore）就預(yù)言：集成電路集成的晶體管數(shù)量將每18個(gè)月左右就會(huì)翻一番，直到今日這一預(yù)言仍然有效。

摩爾定律本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識

集成電路按其功能、結(jié)構(gòu)的不同，可以分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩大類。

模擬集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號（即幅度隨時(shí)間變化的信號。例如處理收音機(jī)集成電路CXA1019P、收錄機(jī)集成電路TA7215P、單片彩色電視機(jī)大規(guī)模集成電路TA8783N等）。

數(shù)字集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號（即在時(shí)間上和幅度上離散取值的信號。例如74系列和CD4000系列集成電路、單片機(jī)等）。1.2集成電路的分類本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.2集成電路的分類

模擬集成電路舉例雙運(yùn)放電路LM358功率放大電路LM1875T收音機(jī)集成電路CXA1019PLED顯示電路LM3914三端可調(diào)電源電路LM317本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.2集成電路的分類

數(shù)字集成電路舉例非門電路與非門電路斯密特觸發(fā)器計(jì)數(shù)器電路電子開關(guān)電路單片機(jī)電路本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.2集成電路的分類

介于模擬和數(shù)字之間的集成電路舉例8位AD變換器8位DA變換器本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.2集成電路的分類

厚膜集成電路用絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)等厚膜工藝在同一基片上制作無源網(wǎng)絡(luò)，并在其上組裝分立的芯片或集成電路或微型元件，再外加封裝而成的混合集成電路。如三洋STK392-120系列厚膜電源集成電路，國產(chǎn)的傻瓜系列功放IC等。集成電路按制作工藝可分為半導(dǎo)體集成電路膜集成電路厚膜集成電路薄膜集成電路本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.2集成電路的分類

三洋STK392-120系列厚膜電源集成電路圖1.2傻瓜系列厚膜功放集成電路厚膜集成電路舉例圖1.1厚膜集成電路內(nèi)部例子本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.2集成電路的分類

薄膜集成電路在同一個(gè)基片上用蒸發(fā)、濺射、電鍍等薄膜工藝制成無源網(wǎng)路,并組裝上分立的微型元件、器件,外加封裝而成的混合集成電路。所裝的分立微型元件、器件，可以是微型元件、半導(dǎo)體芯片或單片集成電路。與厚膜相比較，薄膜電路的特點(diǎn)是所制作的元件參數(shù)范圍寬、精度高、溫度頻率特性好，可以工作到毫米波段，并且集成度較高、尺寸較小。薄膜混合集成電路特別適用于要求精度高、穩(wěn)定性能好的模擬電路。與其他集成電路相比，它更適合于微波電路。本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.2集成電路的分類

某氮化鋁薄膜集成電路薄膜集成電路舉例本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.2集成電路的分類

雙極型集成電路為空穴和自由電子兩種載流子參與導(dǎo)電，制作工藝復(fù)雜，功耗較大，代表集成電路有TTL、ECL、HTL、LSTTL、STTL等類型，如74LS系列集成電路。單極型集成電路只有多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，制作工藝簡單，功耗也較低，易于制成大規(guī)模集成電路，代表集成電路有CMOS、NMOS、PMOS等類型，如CD4000系列、74HC系列集成電路。集成電路按導(dǎo)電類型可分為雙極型集成電路(三極管)單極型集成電路(場效應(yīng)管)本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.2集成電路的分類

在集成電路生產(chǎn)企業(yè)，如美國德州儀器公司、安森美半導(dǎo)體公司網(wǎng)站，一般都是按照用途來分類的。集成電路按用途可分為電視機(jī)音響影碟機(jī)電腦（微機(jī)）通信照相機(jī)遙控語言報(bào)警器電源各種專用本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.2集成電路的分類

本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識

極限參數(shù)集成電路的極限參數(shù)是指集成電路所能承受的參數(shù)最大值，即所能承受參數(shù)的絕對最大額定值。

一般情況下，超出極限參數(shù)可能會(huì)造成器件永久性損壞，長時(shí)間處于任何絕對最大值可能會(huì)影響器件可靠性和壽命。

極限參數(shù)通常比額定工作的電氣參數(shù)更大，如通常CD4000系列額定工作電壓為3-15V，而極限電源電壓通常為18V。1.3集成電路的參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.3集成電路的參數(shù)表1.1極限參數(shù)符號定義參數(shù)值VDD電源電壓IVIN輸入電流IOUT輸出電流PD功耗TJ結(jié)溫TS存儲(chǔ)溫度

極限參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.3集成電路的參數(shù)電氣參數(shù)集成電路的電氣參數(shù)是指集成電路額定工作的參數(shù)范圍。一般情況下，在此參數(shù)下，能保證器件的正常工作，通常列有參數(shù)的最小、典型和最大值。

集成電路的電氣參數(shù)類目較多，而且根據(jù)集成電路的型號和用途不同也不同，具體可參考集成電路datasheet文件（即規(guī)格書，參數(shù)資料等）。如CD4000系列的電源電壓通常應(yīng)為3-15V。本課件是可編輯的正常PPT課件第1章集成電路常識1.3集成電路的參數(shù)表1.2某集成電路的電氣參數(shù)符號定義環(huán)境最小典型最大單位VIN-UVLO輸入欠壓鎖定從高到低閾值VSEL=VINVSEL=0●●2.652.42.752.52.852.6VVVIN-UVLO-HYS輸入欠壓鎖定遲滯VSEL=VINVSEL=00.150.14VVVIN輸入電壓范圍VSEL=VINVSEL=0●●32.85.55.5VVVCOUT充電終端電壓休眠模式閾值（上升沿）VSEL=VINVSEL=0●●5.24.75.34.85.44.9VV注：●表示整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)，除非特殊說明均表示TA=25°C.VIN=3.6V電氣參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件常用集成電路應(yīng)用與實(shí)訓(xùn)

（第3版）本課件是可編輯的正常PPT課件2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器/脈沖分配器及其應(yīng)用2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用第2章常用數(shù)字集成電路本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路

CD4069包含六個(gè)獨(dú)立的反相器，采用低功耗的CMOS工藝，有寬的電壓范圍，較強(qiáng)的抗干擾能力和對稱的上升和下降沿。CD4069一般作為通用的反相器，對于要求更高抗干擾能力的IC，可以選擇使用74HC14等反向施密特觸發(fā)器。CD4069所有的輸入端均通過2個(gè)二極管對VDD和VSS進(jìn)行放電以保護(hù)芯片。2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件CD4069六反相器的主要特性:1.寬電壓范圍3.0V到15V2.高噪聲抑制0.45VDD3.低功耗TTL兼容扇出可以驅(qū)動(dòng)2個(gè)74L或者1個(gè)74LS4.與74C04通用。第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件表2.1CD4069極限參數(shù)符號參數(shù)名典型單位VDD電源電壓-0.5/18VVIN輸入電壓-0.5V到VDDVTS貯存溫度-65到150℃PD耗散功率700mWTL10秒焊接溫度260℃第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.1CD4069的原理圖和引腳配置（頂視）第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件SOP14封裝DIP14封裝第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.2CD4069制作的定時(shí)燈光提醒器

第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件2.1.3CD4069制作的定時(shí)燈光提醒器1.電路組成電路由六非門CD4069（僅用到其中兩個(gè)非門，分別用IC－1和IC－2表示）和電阻、電容、電源等組成

此電路可以在1～25分鐘內(nèi)預(yù)定提醒時(shí)間，使用時(shí)，利用時(shí)間標(biāo)尺預(yù)定時(shí)間，打開電源開關(guān)，定時(shí)器綠燈亮，表示開始計(jì)時(shí)，到了預(yù)定的時(shí)間，綠燈滅，紅燈亮。第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.3太陽能充電器電路第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件2.工作原理太陽能電池的電壓往往比較低，要給一個(gè)更高電壓的鎳氫電池充電一定要使用DC-DC升壓電路。

圖中L、Q和D就組成了基本的升壓電路。CD4069的G1和G2門組成基本的振蕩器，頻率為f=1/(2.2R2C2)

，圖中取值得到的頻率大概為155kHz，產(chǎn)生的脈沖信號通過G3-G6門并聯(lián)的緩沖后驅(qū)動(dòng)MOS管VT工作。第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.1CD4069六反相器及其應(yīng)用

CD4011包含4個(gè)獨(dú)立的2輸入與非門，采用低功耗的CMOS工藝，有寬的電壓范圍，有相同的拉電流和灌電流能力。CD4011實(shí)現(xiàn)的是“與非”的功能。所有的輸入端均通過2個(gè)二極管對VDD和VSS進(jìn)行放電以保護(hù)芯片。CD4011的輸入輸出參數(shù)與CD4069相同。2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件2.2.1CD4011的引腳配置圖2.4CD4011的引腳配置圖（頂視）第2章常用數(shù)字集成電路2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件SOP14封裝DIP14封裝第2章常用數(shù)字集成電路2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.5CD4011構(gòu)成的超溫與降溫報(bào)警器電路第2章常用數(shù)字集成電路2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用25℃時(shí)設(shè)置RP1使得輸出2.5V小于25℃VA和VB均大于2.5V，振蕩25℃~35℃VA小于2.5V，VB大于2.5V，停振

大于35℃VA和VB均小于2.5V，振蕩35℃時(shí)設(shè)置RP2使得輸出2.5V

本電路利用鍺二極管的溫度特型，例如2AP9型在25℃時(shí)反向電流若為250uA，溫度升高到35℃，反向電流將上升到500uA。

例如：按圖進(jìn)行電阻設(shè)置，可以設(shè)置兩個(gè)溫度閾值。

本課件是可編輯的正常PPT課件CD4011構(gòu)成的超溫與降溫報(bào)警器電路工作原理描述（可略）二極管反向工作時(shí)，反向電流與溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10℃，反向電流增大一倍。例如2AP9型鍺二極管，在25℃時(shí)反向電流若為250uA，溫度升高到35℃，反向電流將上升到500uA，依此類推，在75℃時(shí)，它的反向電流已達(dá)8mA，已經(jīng)失去了單方向?qū)щ娞匦?。二極管VD1和VD2均置于環(huán)境溫度內(nèi)，當(dāng)溫度低于下限值時(shí)，圖中門A輸入電壓大于其閾值電壓U，輸出端為低電平，使門B輸出高電平，這時(shí)由門C、門D組成的多諧振蕩器起振，壓電片發(fā)出報(bào)警聲；當(dāng)箱內(nèi)溫度高于上限值時(shí)，門B輸入電壓小于其閾值電壓U，門B輸出高電平，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。只有當(dāng)箱內(nèi)溫度處于上、下限之間的值時(shí)，蜂鳴器才不會(huì)發(fā)出聲響。分別調(diào)節(jié)RP1和RP2的值可分別改變下限和上限值。第2章常用數(shù)字集成電路2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.6CD4011制作的延遲節(jié)能燈第2章常用數(shù)字集成電路2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用門D1（與非門）的兩個(gè)輸入端均為1（上輸入端有人走動(dòng)為高電平，下輸入端無光時(shí)為高電平）時(shí)才輸出0，才能點(diǎn)亮節(jié)能燈，滿足這兩個(gè)條件就是需要晚上切有人走動(dòng)的聲音11有人走動(dòng)無光0101導(dǎo)通點(diǎn)亮本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.6CD4011制作的延遲節(jié)能燈第2章常用數(shù)字集成電路2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用門D1（與非門）的兩個(gè)輸入端均為1（上輸入端有人走動(dòng)為高電平，下輸入端無光時(shí)為高電平）時(shí)才輸出0，才能點(diǎn)亮節(jié)能燈，滿足這兩個(gè)條件就是需要晚上切有人走動(dòng)的聲音1?1?有人走動(dòng)?無光?1101導(dǎo)通點(diǎn)亮0截止因電容放電延遲，后續(xù)的狀態(tài)會(huì)延遲一段時(shí)間。本課件是可編輯的正常PPT課件GR為光敏電阻，有光或者較亮?xí)r阻值很小，導(dǎo)致D1的第1腳為低電平0，D1輸出1，D2輸出0，D3輸出1，D4輸出0，可控硅不導(dǎo)通，燈不亮，這種情況下，無論話筒是否接收到聲音均不會(huì)亮燈。

當(dāng)夜晚或者光線較暗時(shí)，GR阻值很大，導(dǎo)致D1的第1腳為高電平1，這時(shí)候的狀態(tài)取決于話筒接收到的聲音。

當(dāng)話筒接收到較大聲音時(shí)，經(jīng)過9013的放大D1第2腳會(huì)有交流電壓，也就是有時(shí)為高電平。當(dāng)是高電平的時(shí)候，D1輸出0，D2輸出1，C2被很快充電成高電平，所以D3輸出0，D4輸出1，可控硅導(dǎo)通，燈亮。當(dāng)聲音消失或者很小時(shí)，盡管D2變成0，但由于VD6的單向?qū)ㄗ饔?，C2仍然為高電平，但是會(huì)被電阻逐步放電，直到電壓翻轉(zhuǎn)，D3就會(huì)輸出高電平，D4輸出0，可控硅截止，燈滅。

這就形成了當(dāng)晚上有聲音的時(shí)候燈就會(huì)亮，直到連續(xù)30秒左右均沒有聲音燈才會(huì)熄滅的節(jié)能控制效果。CD4011制作的延遲節(jié)能燈工作原理描述（可略）第2章常用數(shù)字集成電路2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.7CD4011制作的水滿報(bào)警器第2章常用數(shù)字集成電路2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用水滿RAB電阻很小電壓很低1振蕩并鳴叫導(dǎo)通繼電器吸合斷開抽水機(jī)LED點(diǎn)亮LED熄滅放水后不滿RAB電阻很大電壓很高0不振蕩不鳴叫截止繼電器不吸合，接通抽水機(jī)10本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.7CD4011制作的水滿報(bào)警器工作原理描述（可略）當(dāng)水滿時(shí)，AB兩個(gè)探測電極均與水接觸時(shí)，AB兩端電阻很小，遠(yuǎn)小于R1(200K)，CD4011的A門輸入端電壓很低，為低電平0輸入，故A門輸出高電平1，三極管Q1導(dǎo)通，繼電器J1（常閉型）線圈中有電流通過，繼電器斷開（可用于斷開抽水電機(jī)電源）；同時(shí)與非門C的上輸入端和與非門A的輸出端相連，也為高電平，故由與非門C、D組成的音頻振蕩器起振，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲響。另外，與非門B輸出低電平，發(fā)光二極管LED發(fā)光指示水滿。當(dāng)水未滿(或未達(dá)到預(yù)定水位時(shí))，電極B未與水接觸，邏輯狀態(tài)與水滿時(shí)相反。

弊端：水位接觸B點(diǎn)前后會(huì)導(dǎo)致抽水機(jī)反復(fù)動(dòng)作。第2章常用數(shù)字集成電路2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.2CD4011四2輸入端與非門及其應(yīng)用

CD4017是5位約翰遜計(jì)數(shù)器，具有10個(gè)譯碼輸出端，CP、CR、INH三個(gè)端入端的施密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對輸入時(shí)鐘脈沖上升和下降時(shí)間無限制。INH為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘上升沿計(jì)數(shù)，反之，計(jì)數(shù)功能無效。CR為計(jì)數(shù)器清零端，高電平有效。在10個(gè)時(shí)鐘輸入周期輸出一次CO進(jìn)位信號，可用作多級計(jì)數(shù)器的下級時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)級聯(lián)計(jì)數(shù)。2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.8CD4017的引腳配置圖（頂視）

第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件

圖2.11CD4017制作的纜線測試器第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用多諧振蕩器本課件是可編輯的正常PPT課件

CD4017制作的單鍵觸摸開關(guān)工作原理描述（可略）

NE555組成多諧振蕩器，從其引腳3輸出一個(gè)脈沖信號送給CD4017作為時(shí)鐘，因CD4017的引腳15（RESET）接地，輸出端(Q0—Q9)只有一個(gè)高電平循環(huán)出現(xiàn)，其余均為低電平。

這樣，如果主機(jī)電路中的LED1被點(diǎn)亮，副機(jī)中的LED9也被點(diǎn)亮，則表示被測網(wǎng)線第一根線為“通”，其它例同。對網(wǎng)線進(jìn)行檢測時(shí)，如果LED1-LED8有不亮者，即表示此線短路。如果LED9一LED16非順序點(diǎn)亮，則表示線序有誤。測試熟練后，還可根據(jù)發(fā)光二極管的發(fā)光情況判斷出某根網(wǎng)線是否接觸不良。網(wǎng)線通常兩端為RJ45頭，本電路的1-8可分別焊接在RJ45插座的對應(yīng)引腳上，這樣插入網(wǎng)線即可檢測。第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.12CD4017制作的單鍵觸摸開關(guān)

第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用阻值變小1按一次健進(jìn)來一個(gè)脈沖一個(gè)脈沖導(dǎo)致高電平從Q1往Q9方向跑一個(gè)位置最終導(dǎo)致，二極管依次間隔導(dǎo)通一個(gè)，三極管形成開和關(guān)交替，通過晶閘管控制燈開關(guān)本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.12CD4017制作的單鍵觸摸開關(guān)

第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用具體的效果:按1次燈泡進(jìn)行一次狀態(tài)翻轉(zhuǎn)阻值變小1本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.12CD4017制作的單鍵觸摸開關(guān)

第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用阻值變大0具體的效果:按1次燈泡進(jìn)行一次狀態(tài)翻轉(zhuǎn)本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.12CD4017制作的單鍵觸摸開關(guān)

第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用阻值變小1Q2具體的效果:按1次燈泡進(jìn)行一次狀態(tài)翻轉(zhuǎn)本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.12CD4017制作的單鍵觸摸開關(guān)

第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用阻值變大0Q2具體的效果:按1次燈泡進(jìn)行一次狀態(tài)翻轉(zhuǎn)本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.12CD4017制作的單鍵觸摸開關(guān)

第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用阻值變小1Q2具體的效果:按1次燈泡進(jìn)行一次狀態(tài)翻轉(zhuǎn)本課件是可編輯的正常PPT課件CD4017制作的單鍵觸摸開關(guān)工作原理描述（可略）接通電源后，因C2電壓不能突變，CD4017的引腳15為短時(shí)高電平，IC自動(dòng)復(fù)位清零，可控硅關(guān)斷，燈不亮。

當(dāng)人手觸摸M1后，氖燈發(fā)光，光敏電阻CDS感光阻值減小使IC的CLOCK端變?yōu)楦唠娖?，Q1由此輸出高電平，9013三極管有基極電流，使可控硅導(dǎo)通點(diǎn)亮燈泡。

當(dāng)人手再一次觸摸M1后，IC計(jì)數(shù)一次，Q1變?yōu)榈碗娖?，Q2輸出高電平，9013三極管無基極電流，可控硅截止，燈滅。

依次類推，從而實(shí)現(xiàn)觸摸開關(guān)功能。

市電兩輸入線分別通過R1、R2接至觸摸電路，安裝時(shí)需區(qū)分相線和零線。第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.13CD4017和MC1413制作的流水燈

第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用多諧振蕩器具體的效果:從左到右一列一列亮燈（跑馬燈）本課件是可編輯的正常PPT課件CD4017和MC1413制作的流水燈工作原理描述（可略）電路由NE555振蕩電路輸出脈沖信號給CD4017作為時(shí)鐘，CD4017依次在Q0-Q9循環(huán)輸出高電平，通過MC1413的驅(qū)動(dòng)分別輸出大電流給串聯(lián)的LED，形成跑馬燈效果。

這種閃爍的場景可通過在摩托車尾部大燈的下方裝本電路來實(shí)現(xiàn)。在摩托車夜間行駛時(shí)，能產(chǎn)生彩燈往復(fù)閃爍，行如流水的動(dòng)感效果。這種流水燈控制電路也可用于節(jié)日燈飾控制或廣告背景燈等其他應(yīng)用場合。

使用VD整流二極管的作用是為了防止電源反接。第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.3CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用CD4060由一振蕩器和14級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器位組成，振蕩器的結(jié)構(gòu)可以是RC或晶振電路，RESET為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零且振蕩器使用無效。各級計(jì)數(shù)器均為T觸發(fā)器，當(dāng)T=1時(shí)對時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)。在Φ0的下降沿計(jì)數(shù)器以二進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)。在時(shí)鐘脈沖線上使用施密特觸發(fā)器，對時(shí)鐘上升和下降時(shí)間無限制。分頻系數(shù)為16~16384（Q4~Q10,Q12~Q14輸出）。2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.14CD4060的引腳配置圖（頂視）和SOP16封裝

第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件CD4060的DIP16封裝

第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件2.4.2CD4060的三種時(shí)鐘方式

圖2.15CD4060的時(shí)鐘連接方式第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用RC振蕩產(chǎn)生時(shí)鐘振蕩頻率為f=1/(2.2

R1*C)R2為R1的2-10倍外部引入時(shí)鐘晶體振蕩產(chǎn)生高穩(wěn)定度時(shí)鐘本課件是可編輯的正常PPT課件CD4060的計(jì)數(shù)和分頻示意圖第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用振蕩信號頻率F輸出信號頻率F/28輸出信號頻率F/214由于引腳數(shù)量限制，沒有Q11輸出本課件是可編輯的正常PPT課件CD4060組成的秒信號發(fā)生器圖2.17CD4060組的秒脈沖發(fā)生器第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用32768/214=2HZ2HZ/2=1HZ本課件是可編輯的正常PPT課件CD4060組的秒脈沖發(fā)生器工作原理(可略)圖2.17的振蕩部分為晶體振蕩電路，產(chǎn)生的頻率為32768Hz，經(jīng)過CD4060的分頻，從引腳3腳輸出14級信號，即經(jīng)過了16384分頻后，得到的頻率為2Hz

再經(jīng)過BCD加法計(jì)數(shù)器CD4518的再一次分頻，就得到了1Hz的秒脈沖信號。第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件表2.3電路輸出頻率IC引腳名稱頻率（Hz）周期(s)CD40607Q420480.0004885Q510240.0009774Q65120.0019536Q72560.00390614Q81280.00781313Q9640.01562515Q10320.031251Q1280.1252Q1340.253Q1420.5CD45183Q1A114Q2A0.525Q3A0.2546Q4A0.125811Q1B0.06251612Q2B0.031253213Q3B0.0156256414Q4B0.007813128第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.18CD4060組成的頻率計(jì)電路第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用提供復(fù)位信號多余門處理提供門控信號3位十進(jìn)計(jì)數(shù)器被測信號本課件是可編輯的正常PPT課件

CD4060組成的頻率計(jì)電路工作原理（可略）當(dāng)R2選擇合適時(shí)，將在4060的Q4端輸出一個(gè)高電位持續(xù)時(shí)間為1秒的基準(zhǔn)脈沖信號并用LED顯示，在這1秒時(shí)內(nèi)計(jì)數(shù)器從000開始對外接待測信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，1秒過后，Q4變?yōu)椤?”，CD4011的引腳11不再接通外接信號，計(jì)數(shù)停止。當(dāng)Q3=“1”,且Q5=“1”時(shí)CD4011的引腳10輸出復(fù)位信號，將CD4060和CD4026復(fù)位，即完成了一次頻率測試。

本電路會(huì)以反復(fù)計(jì)數(shù)的方式完成外接信號的頻率測試。第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件2.4.5CD4060組成的長延時(shí)電路圖2.19CD4060組成的長延時(shí)電路第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用當(dāng)開關(guān)選擇的Q出現(xiàn)高電平時(shí)會(huì)導(dǎo)致源頭的RC振蕩停止，電路就停止振蕩和計(jì)數(shù)1導(dǎo)通1任何時(shí)候按一下按鍵將導(dǎo)致全部Q=0,可以重新開始計(jì)時(shí)本課件是可編輯的正常PPT課件CD4060組成的長延時(shí)電路工作原理（可略）CD4060接成RC振蕩模式，振蕩頻率大約為1Hz，經(jīng)過14級分頻在引腳3(Q14)的脈沖周期為16841秒（約4小時(shí)40分），同理引腳15(Q10)的脈沖周期為1058秒。

在電路接通的情況下，按一下AN按鈕，電路重新開始計(jì)時(shí)，延時(shí)1058秒后，Q10由“0”變“1”，通過4148二極管使振蕩停止，LED點(diǎn)亮，計(jì)時(shí)終止。通過波段開關(guān)可以選擇其他延時(shí)時(shí)間。第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.4CD406014級二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器及其應(yīng)用

CD4066為四雙向模擬開關(guān)，內(nèi)部含有四個(gè)獨(dú)立的能控制數(shù)字或者模擬信號傳輸?shù)碾p向開關(guān)，每個(gè)開關(guān)有一個(gè)控制端CON和2個(gè)IO端。當(dāng)控制端CON為“1”時(shí)開關(guān)打開，當(dāng)控制端CON為“0”時(shí)開關(guān)關(guān)斷，實(shí)際上它就相當(dāng)于可控的單刀雙擲開關(guān)。

模擬開關(guān)在電視機(jī)、影碟機(jī)、電話機(jī)、各種電子儀器儀表等上應(yīng)用相當(dāng)廣泛。作為模擬開關(guān)的同類集成電路還有單八路模擬開關(guān)CD4051、雙四路模擬開關(guān)CD4052、單十六路模擬開關(guān)CD4067和三組二路模擬開關(guān)CD4053等，美國Maxim公司更是提供了更高性能（更快速、更低導(dǎo)通電阻）的模擬開關(guān)，如MAX4621導(dǎo)通電阻可低至3Ω，甚至可以作為簧片繼電器的替代品。2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.20CD4066的引腳配置圖（頂視）第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用SOP14封裝DIP14封裝本課件是可編輯的正常PPT課件2.5.2CD4066的特性主要特點(diǎn)：☆導(dǎo)通電阻低至125Ω☆關(guān)斷電阻高至180MΩ☆靜態(tài)電流低至0.01uA第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件表2.6CD4066主要電氣參數(shù)符號參數(shù)名條件最小典型最大單位IDD靜態(tài)電流VDD=5，10，15V0.01uAVDD=20V0.02uARON導(dǎo)通電阻VDD=5V4701050ΩVDD=15V180400ΩVDD=20V125240ΩRIN控制輸入電阻Ω

響應(yīng)頻率VDD=5V40MHz第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.21CD4066構(gòu)成的單鍵控制視頻切換器第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用每按一次，高電平往下跑一個(gè)位，也往下選擇一個(gè)開關(guān)導(dǎo)通本課件是可編輯的正常PPT課件CD4066構(gòu)成的單鍵控制視頻切換器工作原理(可略)按鍵每按一下，相當(dāng)于給CD4017輸入一個(gè)時(shí)鐘脈沖，CD4017就會(huì)計(jì)數(shù)，分別從Q0~Q3依次輸出高電平，打開相應(yīng)的CD4066開關(guān)讓相應(yīng)的視頻通過。

當(dāng)Q4為高電平時(shí)，再按一次按鍵就會(huì)導(dǎo)致Q5為高電平，由于Q5與MR相連，CD4017復(fù)位，所有的Q全部置“0”。這樣實(shí)際的開關(guān)除了分別接通視頻1、2、3、4外還有一個(gè)空閑狀態(tài)，也就是視頻輸出端不接通任何輸入端。第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件制作要點(diǎn)由于視頻信號的速率很高，為了防止互相干擾，連接視頻信號時(shí)要注意各組相互之間的隔離、視頻信號線的屏蔽層的良好接地等。第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.22CD4066組成的單鍵控制電壓輸出裝置第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件CD4066組成的單鍵控制電壓輸出裝置工作原理

CD4017和按鍵一起組成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，在按鍵的作用下，依次從Q0~Q9輸出高電平，接通對應(yīng)的CD4066模擬開關(guān)，電阻R1分別和對應(yīng)模擬開關(guān)下的電阻組成分壓網(wǎng)絡(luò)

由于每個(gè)開關(guān)控制的電阻不同，所以依次得到不同的電壓輸出。第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.23CD4066組成的繼電器控制電路

第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用11111導(dǎo)通，繼電器吸合發(fā)光本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.23CD4066組成的繼電器控制電路

第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用11111導(dǎo)通，繼電器吸合0開脈沖消失后可以維持本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.23CD4066組成的繼電器控制電路

第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用00懸空0截止，繼電器不吸合10關(guān)脈沖消失后可以維持熄滅本課件是可編輯的正常PPT課件“開”繼電器工作原理（可略）當(dāng)“開”脈沖出現(xiàn)時(shí)，B電子開關(guān)的引腳3和引腳4接通，引腳4輸出+5v，+5v電位一路連到繼電器的驅(qū)動(dòng)三極管基極，三極管飽和，使繼電器線圈通電，繼電器吸合，+5v電位另一路至C電子開關(guān)的控制端引腳6,使C開關(guān)的引腳8和引腳9導(dǎo)通，呈現(xiàn)+5V，并輸出到A開關(guān)的引腳2，使得引腳2也得到+5v電位。由于此時(shí)關(guān)脈沖輸出為“0”電位，D開關(guān)關(guān)閉，被拉高的引腳11給A開關(guān)的控制端引腳13的電壓也為+5v，所以A開關(guān)導(dǎo)通，引腳1和引腳2接通，均為+5V，并輸出給B開關(guān)的控制端引腳5，使得B開關(guān)自鎖保持導(dǎo)通狀態(tài)，即使開脈沖過去，但B開關(guān)的引腳4引腳輸出到繼電器驅(qū)動(dòng)管仍保持高電平，繼電器觸點(diǎn)維持吸合狀態(tài)。只要B開關(guān)的引腳4引腳輸出+5V，LED上就能得到正向?qū)妷憾l(fā)亮。第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件“關(guān)”繼電器工作原理（可略）當(dāng)關(guān)脈沖來到時(shí)，D開關(guān)的引腳11才變?yōu)椤?”電位，使得A開關(guān)的控制端引腳13也為“0”電位，A開關(guān)斷開，引腳1和引腳5的電位為“0”電位，導(dǎo)致B開關(guān)關(guān)閉，引腳3和引腳4斷開，自鎖狀態(tài)解除（此時(shí)“開”脈沖輸入為“0”電位），CD4066輸出電壓為“0”電位，三極管截止，繼電器維持不吸合狀態(tài)。本電路的關(guān)鍵之處是，只依靠一個(gè)脈沖即可維持繼電器的狀態(tài)，所以設(shè)計(jì)上必須能實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的自鎖。第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用1SRQ開脈沖關(guān)閉后，利用了S=R=0時(shí)，RS觸發(fā)器為保持功能導(dǎo)通，繼電器吸合發(fā)光本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用0SRQ不導(dǎo)通，繼電器不吸合熄滅關(guān)脈沖關(guān)閉后，也利用了S=R=0時(shí)，RS觸發(fā)器為保持功能本課件是可編輯的正常PPT課件

圖2.24為CD4001或非門搭建的同樣功能的電路。電路使用2個(gè)或非門即可實(shí)現(xiàn)同樣的功能，而且電路更加簡潔可靠，設(shè)計(jì)數(shù)字電路的過程中選擇合適的集成電路，能更好的簡化電路，節(jié)約成本。第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.5CD4066四雙向模擬開關(guān)及其應(yīng)用

74HC14包含六個(gè)反相施密特觸發(fā)器。施密特觸發(fā)器具有滯后特性，具體的說，有如下兩個(gè)特點(diǎn)：1．電路具有兩個(gè)閾值電壓，分別稱為正向閾值電壓V+和負(fù)向閾值電壓V-；2．與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不同，施密特觸發(fā)器屬于“電平觸發(fā)型”電路，而不依賴于邊沿陡峭的脈沖。施密特觸發(fā)器經(jīng)常被設(shè)計(jì)用于阻止輸入電壓出現(xiàn)微小變化（低于某一閾值）而引起的輸出電壓的改變。當(dāng)輸入電壓由低向高增加，到達(dá)V+時(shí)，輸出電壓發(fā)生突變，而輸入電壓Vi由高變低，到達(dá)V-時(shí)，輸出電壓發(fā)生突變，因而出現(xiàn)輸出電壓變化滯后的現(xiàn)象，對于要求一定延遲啟動(dòng)的電路，施密特觸發(fā)器是特別適用的。另外在脈沖整形、脈沖幅度鑒定等方面，施密特觸發(fā)器也廣泛使用。2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.2574HC14的引腳配置圖（頂視）第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用SOP14封裝DIP14封裝本課件是可編輯的正常PPT課件2.6.274HC14的性能表2.874HC14極限參數(shù)符號參數(shù)名典型單位VDD電源電壓7VVIN輸入電壓7VTS貯存溫度-65~150℃第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件表2.974HC14主要電氣參數(shù)mA8VDD=5V低電平輸出電流IOLmA-0.4VDD=5V高電平輸出電流IOHV10.80.5VDD=5V反向輸入閾值電壓VT-V1.91.61.4VDD=5V正向輸入閾值電壓VT+VVDD0輸入輸出電壓VIN,VOUTuA0.25靜態(tài)工作電流IDDV6.02.0電源電壓VDD單位最大典型最小條件參數(shù)名符號第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件（a）輸入正常正弦波（b）輸入強(qiáng)干擾波形圖2.26典型的輸入輸出波形示意圖圖2.26（a）表明施密特觸發(fā)器的正向階段（輸入電壓Vin上升）和反向階段（輸入電壓Vin下降）的輸出轉(zhuǎn)換閾值電壓VT+和VT-是大小不同的，這樣看起來輸出波形相對輸入波形有滯后。第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用普通反相斯密特反相仿真測試兩種反相器的輸入輸出波形本課件是可編輯的正常PPT課件74HC04普通的反相器輸入輸出波形第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用普通反相，只有一個(gè)閾值本課件是可編輯的正常PPT課件第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用74HC14六反相施密特觸發(fā)器輸入輸出波形斯密特反相，有兩個(gè)閾值正向閾值反向閾值正向閾值反向閾值本課件是可編輯的正常PPT課件（a）輸入正常正弦波（b）輸入強(qiáng)干擾波形圖2.26典型的輸入輸出波形示意圖2.23（b）表明了當(dāng)輸入波形噪聲較大時(shí)，通過施密特觸發(fā)器后信號被整形并濾去了干擾噪聲。當(dāng)然74HC14為反相的施密特觸發(fā)器，所以如要得到同相的信號，可再接一級反相器。第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.27典型的施密特觸發(fā)器傳輸示意可以看出正向和反向的傳輸曲線不完全一致。第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用非門內(nèi)部多了曲線標(biāo)志圖2.27為典型的施密特觸發(fā)器傳輸示意圖，本課件是可編輯的正常PPT課件

圖2.28采用74HC14的光耦合器接收整形電路第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用1截止無光截止10本課件是可編輯的正常PPT課件

圖2.28采用74HC14的光耦合器接收整形電路第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用0導(dǎo)通有光導(dǎo)通01信號由于經(jīng)過電光和光電轉(zhuǎn)換，會(huì)有一定的噪聲，通過74HC14整形后還原成原始8052信號的反相信號本課件是可編輯的正常PPT課件采用74HC14的光耦合器接收整形工作原理（可略）

8052單片機(jī)的輸出口一般為集電極開路型，所以跟PNP三極管來驅(qū)動(dòng)光耦合器6N136的發(fā)光二極管。

當(dāng)8052輸出低電平0時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光，被光敏二極管接收并被三極管放大，此時(shí)的信號由于經(jīng)過電光和光電轉(zhuǎn)換，會(huì)有一定的噪聲，通過74HC14整形后還原成原始8052信號的反相信號，此信號驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管工作后控制Stepper步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件

相關(guān)擴(kuò)展應(yīng)用本例中的光耦合器可以將兩個(gè)電路的電氣連接完全隔開，切斷可能形成的環(huán)路，使它們相互獨(dú)立，提高電路系統(tǒng)的抗干擾性能。光耦合器常用在開關(guān)電源電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、過零檢測電路和信號傳輸電路等。對于光耦合器輸出，均可以采用74HC14進(jìn)行脈沖整形。第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件

圖2.29采用74HC14的DC-DC變換電路輸入輸出第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用振蕩產(chǎn)生脈沖脈沖多級串并聯(lián)驅(qū)動(dòng)電荷泵升壓本課件是可編輯的正常PPT課件采用74HC14的DC-DC變換電路工作原理（可略）本電路由74HC14的1個(gè)反相器、電阻VR1和電容C2組成振蕩電路，振蕩周期大約為8us，振蕩信號被另外一個(gè)反相器反相后推動(dòng)其他四個(gè)并聯(lián)的反相器，反相器并聯(lián)的目的是為了增加輸出能力，通過電感器續(xù)流后進(jìn)入電容和二極管形成的電荷泵電路，最后在C6輸出一個(gè)+30V的電壓。第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件圖2.30采用74HC14的太陽能光控電路

第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用超級電容充電降壓開關(guān)電源產(chǎn)生3.3VLED驅(qū)動(dòng)太陽能探測，有陽光時(shí)關(guān)燈本課件是可編輯的正常PPT課件采用74HC14的太陽能光控電路工作原理(可略)太陽電池通過二極管VD1的正向?qū)ㄗ饔脝蜗蚪o超級電容充電，穩(wěn)壓二極管VD4是為了防止5V耐壓的超級電容過壓。由于超級電容上的電壓隨著放電而減少，并不穩(wěn)定，所以設(shè)計(jì)用BL8530組成的DC-DC變換電路將超級電容上的電壓變換成為一個(gè)穩(wěn)定的3.3V電壓，可以用于點(diǎn)亮LED。由于白天并不需要點(diǎn)亮LED，所以74HC14就組成光控電路來控制只有晚上才點(diǎn)亮LED。74HC14的第二個(gè)反相器與R5和C1構(gòu)成多諧振蕩器。這樣，在白天時(shí)，太陽電池電壓很高，74HC14的引腳1為高電平，引腳2為低電平，引腳8腳同樣輸出低電平，三極管8050截至，LED關(guān)斷。而當(dāng)晚上光線變暗時(shí)，太陽電池電壓降低到一定程度時(shí)，74HC14的引腳1為低電平，引腳2腳為高電平，多諧振蕩器開始振蕩，并經(jīng)過C、

D、E、F的并聯(lián)輸出，三極管時(shí)而導(dǎo)通時(shí)而截止，LED被三極管驅(qū)動(dòng)，若調(diào)節(jié)R5和C1的值，把LED驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)節(jié)到50Hz以上，肉眼看到的LED就為常亮，這樣做可以延長草坪燈工作時(shí)間，提高電路效率。經(jīng)實(shí)際測試，該電路可以每天連續(xù)工作10小時(shí)以上，完全可以達(dá)到用戶的使用需求。第2章常用數(shù)字集成電路2.674HC14六反相施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件常用集成電路應(yīng)用與實(shí)訓(xùn)

（第3版）第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識3.2LM324通用低功耗四運(yùn)算放大器及其應(yīng)用3.3NE5532低噪聲二運(yùn)算放大器及其應(yīng)用3.4OP27低噪聲高精密運(yùn)算放大器及其應(yīng)用本課件是可編輯的正常PPT課件第3章運(yùn)算放大器集成電路3.1.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù)1.供電電壓VDD和靜態(tài)電流ICCICC=2.7mAICC=0.16mA3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識3.1.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù)2.輸入失調(diào)電壓，VIO

在輸入電壓為0時(shí)，由于器件的工藝限制，輸出電壓并不一定為0，存在一定的輸出電壓。在室溫25℃及標(biāo)準(zhǔn)電源電壓下，輸入電壓為0V時(shí)，為使輸出電壓也為0V，在輸入端加的補(bǔ)償電壓叫做輸入失調(diào)電壓本課件是可編輯的正常PPT課件-反相+同相VinVout=0V≠0V理論上當(dāng)Vin=0時(shí),Vout=0，實(shí)際由于制造工藝的原因則不然如何能讓Vout=0，則需要給Vin加一個(gè)很小的電壓，即失調(diào)電壓Vio第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件-反相+同相VinVout=VIO=0V即當(dāng)Vin=VIO時(shí),Vout=0，VIO即失調(diào)電壓第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù)3.輸入失調(diào)電流，IIO單片運(yùn)放的制造工藝限制，不能保證兩個(gè)偏置電流相等。在電流反饋運(yùn)放中，輸入端的不對稱特性意味著兩個(gè)偏置電流幾乎總是不相等的。這兩個(gè)偏置電流之差為輸入失調(diào)電流IOS，通常情況下IOS很小。第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件-反相+同相由于制造工藝的原因兩個(gè)很小的偏置電流I+和I-不完全相等輸入失調(diào)電流，IIO就是它們的差I(lǐng)+和I-均很小，所以它們的差也很小I+I-第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件單運(yùn)放集成電路舉例LM741DIP封裝SOP封裝反相端同相端輸出端負(fù)電源正電源失調(diào)補(bǔ)償端失調(diào)補(bǔ)償端空腳第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù)4.輸入偏置電流，IBIAS運(yùn)放是集成在一個(gè)芯片上的多級晶體管放大器,偏置電流即第一級放大器輸入晶體管的基極直流電流，它為放大器提供直流工作點(diǎn)，保證放大器工作在線性范圍。如果需要放大器對輸入信號的影響盡可能小，則可以考慮用J-FET輸入的運(yùn)放.因?yàn)镴-FET是電壓控制器件,其輸入偏置電流參數(shù)是指輸入PN結(jié)的反向漏電流,數(shù)值應(yīng)在pA數(shù)量級.同樣是電壓控制的還有MOSFET器件,可以提供更小的輸入漏電流。第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件-反相+同相圖為某三極管運(yùn)放的偏置電流I+和I-，I+和I-均很小，接近0,這是運(yùn)放虛斷特性的體現(xiàn)。I+I-第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件低輸入偏置電流運(yùn)放（J-FET輸入）舉例

J-FET輸入的運(yùn)放LF353.因?yàn)镴-FET是電壓控制器件,其輸入偏置電流在pA數(shù)量級第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù)5.共模抑制比，CMRR

共模抑制比是衡量差分放大電路抑制共模信號的能力的參數(shù)，其定義為放大器對差模信號的電壓放大倍數(shù)Aud與對共模信號的電壓放大倍數(shù)Auc之比，常用分貝表示。

電路的對稱性決定了被放大后的信號殘存共模干擾的幅度，電路對稱性越差，其共模抑制比就越小，抑制共模信號（干擾）的能力也就越差。第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù)5.共模抑制比，CMRR

共模抑制比=Δ共模信號/Δ差模信號，常用分貝表示。第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù)5.共模抑制比，CMRR

共模抑制比=Δ共模信號/Δ差模信號，常用分貝表示。第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù)6.電源抑制比，PSRR

電源抑制比PSRR是輸入電源變化量與運(yùn)放輸出變化量的比值，常用分貝表示。PSRR是一個(gè)用來描述輸出信號受電源影響的量，PSRR越大，輸出信號受到電源的影響越小第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù)7.增益帶寬，GBW運(yùn)放的閉環(huán)增益為1倍條件下，將一個(gè)恒幅正弦小信號輸入到運(yùn)放的輸入端，從運(yùn)放的輸出端測得閉環(huán)電壓增益下降3db（或是相當(dāng)于運(yùn)放輸入信號的0.707倍）所對應(yīng)的信號頻率。又叫單位增益帶寬或者-3dB帶寬。運(yùn)放的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定，當(dāng)增益增大的時(shí)候，相應(yīng)的帶寬就會(huì)因?yàn)檫\(yùn)放的內(nèi)部影響而減小，但是他們的積卻是一個(gè)常數(shù)。第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù)7.增益帶寬，GBW運(yùn)放的閉環(huán)增益為1倍條件下，將一個(gè)恒幅正弦小信號輸入到運(yùn)放的輸入端，從運(yùn)放的輸出端測得閉環(huán)電壓增益下降3db（或是相當(dāng)于運(yùn)放輸入信號的0.707倍）所對應(yīng)的信號頻率。又叫單位增益帶寬或者-3dB帶寬。有效值1V正弦小信號輸入到1倍放大的運(yùn)放的輸入端，從運(yùn)放的輸出端進(jìn)行有效值測試，逐漸增加信號頻率到一定程度后，輸出幅度會(huì)下降，當(dāng)降低到0.707V時(shí)，此時(shí)的頻率值即是GBW第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.1運(yùn)算放大器的主要參數(shù)8.轉(zhuǎn)換速率，SR

運(yùn)放接成閉環(huán)條件下，將一個(gè)大信號（含階躍信號）輸入到運(yùn)放的輸入端，從運(yùn)放的輸出端測得運(yùn)放的輸出上升速率。第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件表3.1常用集成運(yùn)算放大器性能比較運(yùn)放

型號VDDICCVIOIIOIBIASCMRRPSRRGBWSR特色VmAmVnAnAdBdBMHzV/usuA741±151.71208090963.30.5通用LM358+3~+320.72208070100未知4LM324的1/2LM324+3~+32<3259070100未知4通用LF356±15533pA30pA100100550高阻TL084±155.633pA30pA8686416高阻CA3130±162-10mA20.5pA5pA901530高阻OP-27±15310uV71012612082.8高精度ICL76504.5-16(v+~v-)21uV0.5pA10pA12012022.5高精度LM318±5~±205430150100801550高速LM71715-36(v+~v-)834uA10uA85852004100超高速NE5532±3~±2080.510200100100109輸出阻抗0.3ΩuA715±185.52704009210065100高速LM4250±1~±188uA337.570760.250.2可編程低功耗LMV9511-3V0.351.50.23277922.71.4低功耗PA94±45010.550pA200pA98..140500高壓第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.2運(yùn)算放大器的分類運(yùn)算放大器根據(jù)其性能參數(shù)，可分成下列幾類：1.通用型運(yùn)算放大器通用型運(yùn)算放大器就是以通用為目的而設(shè)計(jì)的。這類器件的主要特點(diǎn)是價(jià)格低、產(chǎn)量高，其性能指標(biāo)能適合于一般性用途。例uA741（單運(yùn)放）、LM358（雙運(yùn)放）、MC4558（雙運(yùn)放）、LM324（四運(yùn)放）都屬于此種。它們是目前應(yīng)用最為廣泛的集成運(yùn)算放大器。第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.2運(yùn)算放大器的分類2.高阻型運(yùn)算放大器高阻型運(yùn)算放大器一般使用場效應(yīng)管組成差分輸入級，所有差模輸入阻抗非常高,,輸入偏置電流非常小,一般為幾皮安到幾十皮安。用場效應(yīng)管做輸入級別，還具有高速、寬帶和低噪聲等優(yōu)點(diǎn),但輸入失調(diào)電壓較大。常見的集成器件有LF355、LF356(30pA)、LF347（四運(yùn)放，20pA）、TL084（四運(yùn)放，30pA）及更高輸入阻抗的CA3130、CA3140（2pA）等。第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.2運(yùn)算放大器的分類3.低溫漂型運(yùn)算放大器在精密儀器、弱信號檢測等自動(dòng)控制儀表中,總是希望運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓要小且不隨溫度的變化而變化。低溫漂型運(yùn)算放大器就是為此而設(shè)計(jì)的。目前常用的高精度、低溫漂運(yùn)算放大器有OP-07（失調(diào)電壓小于25μV，0.5μV/°C）、OP-27（失調(diào)電壓小于10μV，0.2μV/°C）、AD508及由MOSFET組成的斬波穩(wěn)零型低漂移器件ICL7650（失調(diào)電壓小于1μV，0.01μV/°C）等，儀表應(yīng)用時(shí)由于檢測的信號速率都不高，所以對放大器的速率沒太大的要求。第3章運(yùn)算放大器集成電路

3.1運(yùn)算放大器的一般知識本課件是可編輯的正常PPT課件3.1.2運(yùn)算放大器的分類4.高速型運(yùn)算放大器在快速A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、視頻放大器等應(yīng)用中,要求運(yùn)算放大器的轉(zhuǎn)換速率SR要高,單位增益帶寬BWG要足夠大,通用型集成運(yùn)放是不能適合于高速應(yīng)用的場合的，因?yàn)樗鼈儧]有高轉(zhuǎn)換速率和寬頻率響應(yīng)。常見的高速型運(yùn)放有LM318（BWG=15MHz、SR=50V/us）、uA715（BWG=65MHz、SR=100V/us）等。隨著電子器件的發(fā)展，涌現(xiàn)出更多更高速率的運(yùn)放，如LM7171（BWG=200MHz、SR=4100V/μs），LM6171（BWG=160MHz、SR=3600V/μs）等可以用于高清數(shù)字電視和