CD4049:de functies, toepassingen en schakelschema

Tegenwoordig zijn er niet veel betere inverter-IC's dan de CD4049. Deze omvormer blijft een cruciaal onderdeel in logische schakelingen en is zeer betrouwbaar. Als u bijvoorbeeld conversies op logisch circuitniveau nodig hebt, is uw go-to-oplossing deze CMOS-logica-gebaseerde hex-omvormer-IC.

Verder werken andere schakelingen het beste met dit inverter IC. Terwijl je verder leest, leggen we uit hoe je verschillende circuitprojecten kunt bouwen met behulp van dit beginnersvriendelijke IC. Met behulp van deze handleiding wordt uw bouwproces daarom ook toegankelijker en actueler.

1. CD4049 Kenmerken

De datasheet van de CD4049 geeft een gedetailleerd overzicht van de prestaties en technische componenten van dit IC. Sommige zijn echter:

1. Een voedingsspanning varieert van 3 volt tot 15 volt.
2. Het heeft een hoge afvoerstroom en bronmogelijkheden. Om die reden kan het IC twee TTL-belastingen aansturen met een voeding van 5 volt over een volledig temperatuurbereik.
3. Bij dit circuit hoort een unieke ingangsbeveiliging. Bovendien staat het een hogere poortingangsspanning toe dan de Vdd. Bijgevolg voorkomt deze functie statische ontladingen.
4. Het inverter-IC heeft conversiemogelijkheden van hoog naar laag logisch niveau.
5. Ook is de maximale ingangslimiet 1 µA over een volledig temperatuurbereik van 18 V. Bij 25°C is de maximale invoer 100nA boven 18V.
6. Het heeft een grondig geteste 20V ruststroom.
7. Vaak worden ze geleverd in een 16-pins pakket, zoals in SOIC, PDIP, SO en TSSOP.
8. Hun parametrische waarden zijn 5, 10 en 15 volt.

2. CD4049 IC Pinout-indeling en functie

In de CD4049 IC zijn er 16 pinnen/terminals. Hieronder hebben we een overzicht met de pincode en naam naast hun beschrijvingen.

(Een CMOS CD4049-diagram met de 16 pinnen en hun namen)

Bron:Wikipedia Commons

• Pin 1 – Dit is de voedingsaansluiting.
• Pinnen 3, 5, 7, 9, 11 en 14 (A, B, C, D, E, F) vormen de ingangspinnen van de omvormer aan één kant.
• Pinnen 2, 4, 6, 10, 12 en 15 (G, H, I, J, K, L) - Aan de andere kant vindt u deze uitgangspinnen van de omvormer.
• Pin 8 – Dit is de aardklem van het IC.
• Pen 13 en 16 – Ten slotte zijn dit de NC (niet aangesloten) aansluitingen.

3. Toepassingen van CD4049

Over het algemeen zijn er verschillende modi van CD4049 IC-toepassingen. Hoewel we ze meer specifiek gebruiken bij het converteren van de logische niveaus in een circuit. Andere keren dienen ze nog steeds andere elektronische doeleinden, zoals:

• De samenstelling van een blokgolfoscillator.
• Bij het bouwen van DTL- en TTL-converters.
• Voor gebruik in een spanningsvermenigvuldigingscircuit.
• Nuttig bij het schakelen of in AAN/UIT-circuits.
• Dienst een functie in huidige source- of sink-stuurprogramma's.

(Aan en Uit schakelaar)

4. Een eenvoudig circuit bouwen met CD4049

Het is soms een technisch debat over CD4049 vs. CD4049UBE; wat is een betere IC?. In werkelijkheid ben je bij het bouwen van fuzz-circuits met extreme ruis beter af met de ongebufferde versie.

Standaard zijn er constante waarden voor de componenten die u gebruikt bij het bouwen met deze hex-buffers. Samen bepalen zowel de weerstand, R1 als de condensator, C1 de frequentie, F. We geven deze relatie dus weer met de formule:

F =1 / (TxCx1.39)

De ideale stroombron is ook van 3V tot 12VDC.

Verder gaan we een aanraak AAN-UIT schakelcircuit bouwen met 2 CMOS omvormers. Laten we dus twee andere vergelijkbare circuits introduceren die zijn gebouwd met behulp van de CD4049 Hex-inverterbuffer-IC.

(Een CD4049 ongebufferde pinout geïnstalleerd in een printplaat)

Bron:Wikipedia Commons

Eenvoudig bounceless schakelcircuit

Allereerst kijken we naar het bounceless schakelcircuit. De reden dat het een topkeuze is, is vanwege de lage geluidsproductie en de hoge kwaliteit. Standaard werkt dit elektronische schakelcircuit in een RS-flip-flopset.

(Schema's van een eenvoudig bounceless schakelcircuit met CD4049)

Bron:Wikipedia Commons

Het werkingsprincipe omvat het bouwen van een circuit dat de uitgangssignalen vergrendelt, zowel laag als hoog. Hierdoor geeft de mechanische schakelaar een initiële puls af. Voortaan negeert de schakeling toekomstige pulsen van de bedieningsschakelaar. Als gevolg hiervan is de uitgang van de bounceless-knop verbonden met de ingang van de digitale omvormer. Daarom ontvangt het stuurcircuit een enkele puls en geen seriële pulsen.

Vierkante golfoscillatorgeneratorcircuit

Een ander voorbeeld van een eenvoudig circuit gebouwd met IC-4049 is een Square Wave Oscillator Generator. Hier introduceren we de CD4049 Hex Inverter voor dit specifieke doel. Dit instellen is eenvoudig. Om te beginnen heb je alleen een condensator en een weerstand nodig. Dan compenseert uw IC-4049 Hex inverterende buffer wat er nog over is.

In termen van functies is het energieverbruik van de blokgolfoscillatorgenerator vrij laag. Relatief blijft de uitgangsfrequentie constant. Door de voedingsspanning zijn de frequentieveranderingen ook lager. Over het algemeen hebben deze circuits een blokgolfproductie van 50% inschakelduur.

(Een blokgolfoscillatorgeneratorcircuit met CD4049)

Een AAN-UIT-aanraakcircuit bouwen met behulp van een CD4049-omvormer-IC

Hierin, met deze praktische gids, wil je een aan-uit-schakeling opzetten om te functioneren als een flip-flop. Als je de kabel aanraakt, gaat de LED aan en bij een ander contact gaan de lichten uit. Met andere woorden, het functioneert als digitale sensoren in het circuit. We zien deze toepassing vaak in touch-lampen.

Vereiste componenten

In de praktijk heb je een paar componenten nodig om te beginnen met het bouwen van je circuit.

• CD4049 Hex Inverter gate IC.
• 470Ω weerstand.
• 1MΩ weerstand.
• 4,7 MΩ weerstand.
• 100nF condensator (keramisch).
• 1μF condensator (elektrolytisch).
• LED.
• Broodplank.
• Jumperdraden.
• 5V DC-stroombron.

(Circuit Components met de geïntegreerde schakelingen zichtbaar op de achtergrond).

Dit IC heeft zes inverterpoorten die onafhankelijk van elkaar zijn. Merk op dat er pinnen zijn met het merkteken A voor de duidelijkheid. Deze vormen de IC-ingangspin van de omvormer, en sommige pinnen die zijn gemarkeerd met Y dienen als uitgangsaansluitingen.

Laten we om te beginnen onze waarheidstabel voorbereiden. Deze kleine grafiek toont de NOT logische poort IC-uitgang voor elke ingang.

Met andere woorden, voor elke lage input (0) is de output hoog (1) en vice versa. Het fungeert als de basis voor hoe uw voltooide circuit functioneert.

Verbindingsprocedure

(Circuitdiagram voor het construeren van een Touch ON-OFF-circuit met behulp van een CD4049-omvormer-IC)

1. Om te beginnen sluit je de voeding aan op de CD4049 Inverter Chip. Dat betekent het aansluiten van Pin 1 en Vdd op, laten we zeggen, een 12V-ingang. Dan gaan Pin 8 en GND naar de grond.
2. Voer vervolgens de weerstand van 10MΩ uit in combinatie met pinnen 3 en 4.
3. Verbind vervolgens een andere weerstand van 10MΩ van de uiteinden van een aanraakplaat met pin 2 op de omvormerchip. Installeer in een parallelle verbinding de 100nF-condensator met het aanraakscherm.
4. Als u het tegenoverliggende uiteinde van de aanraakplaat aansluit op pin 3, koppelt u ook de condensator van 1 F.
5. Nu sluit je de weerstand van 1MΩ aan tussen pin 2 en pin 3.
6. Op dit punt verbind je de uitgang van de eerste poort met de ingang van poort 2. Je maakt dus een verbinding van Pin 2 naar Pin 5.
7. Als laatste installeer je je uitvoerapparaat. In dit geval gaat uw aanraak-aan-uit-apparaat naar pin 4 (de uitgang van de tweede poort). De LED bevat een beschermende weerstand van 470Ω die voorkomt dat overmatige stroom de LED verbrandt.

Hiermee hebt u uw hardwareverbinding voltooid. Eindelijk is uw circuit klaar om de LED aan-uit te schakelen.

Conclusie

Over het algemeen is de CD4049 een van de vele andere converters op logisch niveau die er zijn. Over het algemeen zijn het digitale omvormers die u in verschillende elektronische toepassingen aantreft, inclusief speciale digitale circuits. In de meeste gevallen hangen hun functies af van hoe u deze logische IC's op andere circuits aansluit.

Heb je moeilijkheden ondervonden bij het bouwen van dit circuit, of heb je vragen? Neem contact met ons op via onze contactknop.