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CD4017/CD4022工作原理及应用电路

电力电子 | 发布时间:2018-08-06 | 人气: | #评论# | 本文关键字:CD4017,CD4022,引脚图,引脚定义,计数器
摘要:CD4017 十进制计数/分配器 FSC/TI/MOT 中文资料 CD4022 八进制计数/分配器 NSC/MOT 中文 资料: CD4017是5位Johnson计算器,具有10个译码输出端,CP,CR,INH输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整

CD4017 十进制计数/分配器 FSC/TI/MOT 中文资料 CD4022 八进制计数/分配器 NSC/MOT 中文资料:CD4017是5位Johnson计算器,具有10个译码输出端,CP,CR,INH输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时,计算器在时钟上升沿计数;反之,计数功能无效。CR为高电平时,计数器清零。Johnson计数器,提供了快速操作,2输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通,保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平,只有在对应时钟周期内保持高电平。在每10个时钟输入周期CO信号完成一次进位,并用作多级计数链的下级脉动时钟。

 
      CD4022是4位Johnson计算器,具有8个译码输出端,CP,CR,INH输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时,计数器清零,Johnson计数器提供了快速操作,2输入译码选通和无毛刺译码输出。防锁选通,保证了正确的计数顺序。译码输出一般为低电平,只
有在对应时钟周期内保持高电平。在每8个时钟输入周期CO信号完成一次进位,并用作多级计数链的下级脉动时钟。

CD4017引脚图

                                      CD4017引脚图

CD4022引脚图

                                          CD4022引脚图

CD4017 Logic Diagram 逻辑图

                       CD4017 Logic Diagram 逻辑图

CD4022 Logic Diagram 逻辑图

                                   CD4022 Logic Diagram 逻辑图

CD4017引脚功能:
CD4017内部是除10的计数器及二进制对10进制译码电路。CD4017有16支脚,
除电源脚VDD及VSS为电源接脚,输入电压范围为3–15V之外,其余接脚为:
A、频率输入脚:CLOCK(Pin14),为频率信号的输入脚。
B、数据输出脚:
a、 Q1-Q9(Pin3,2,4,7,10,1,5,6,9,11),为解码后的时进制输出接脚,被计数到的值,其输出为Hi,其余为Lo 电位。
b、CARRY OUT(Pin12),进位脚,当4017计数10个脉冲之后,CARRY OUT将输出一个脉波,代表产生进位,共串级计数器使用。
D、 控制脚:
a、 CLEAR(Pin15):清除脚或称复位(Reset)脚,当此脚为Hi时,会使CD4017的Q0为”1”,其余Q1-Q9为”0”。
b、CLOCK ENABLE(Pin13),时序允许脚,当此脚为低电位,CLOCK输入脉波在正缘时,会使CD4017计数,并改变Q1-Q9的输出状态。

 Absolute Maximum Ratings 绝对最大额定值

DC Supply Voltage 直流供电电压 (VDD)-0.5 VDC to +18 VDC
Input Voltage输入电压 (VIN)-0.5 VDC to VDD +0.5 VDC
Storage Temperature 贮藏温度(TS)-65℃ to +150℃
Power Dissipation功耗 (PD)
Dual-In-Line 普通双列封装700 mW
Small Outline 小外形封装500 mW
Lead Temperature 焊接温度(TL)
Soldering, 10 seconds)(焊接10秒)260℃

Recommended Operating Conditions 建议操作条件:

DC Supply Voltage 直流供电电压 (VDD)+3 VDC to +15 VDC
Input Voltage输入电压 (VIN)0 to VDD VDC
Operating Temperature Range工作温度范围 (TA)-40℃ to +85℃

DC Electrical Characteristics 直流电气特性:

Symbol 符号

Parameter 参数Conditions 条件-40℃+25°+85℃

Units 单位

最小最大最小典型最大最小最大
IDDQuiescent Device Current静态电流VDD = 5V
20
0.520
150μA
VDD = 10V
40
1.040
300
VDD = 15V
80
5.080
600
VOLLOW Level Output Voltage 输出低电平电压|IO| < 1.0 μA
VDD = 5V
0.05
00.05
0.05V
VDD = 10V
0.05
00.05
0.05
VDD = 15V
0.05
00.05
0.05
VOHHIGH Level Output Voltage 输出高电平电压|IO| < 1.0 μA
VDD = 5V4.95
4.955
4.95
V
VDD = 10V9.95
9.9510
9.95
VDD = 15V14.95
14.9515
14.95
VILLOW Level Input Voltage 输入低电平电压|IO| < 1.0 μA
VDD = 5V, VO = 0.5V or 4.5V
1.5

1.5
1.5V
VDD = 10V, VO = 1.0V or 9.0V
3.0

3.0
3.0
VDD = 15V, VO = 1.5V or 13.5V
4.0

4.0
4.0
VIHHIGH Level Input Voltage 输入高电平电压|IO| < 1.0 μA
VDD = 5V, VO = 0.5V or 4.5V3.5
3.5

3.5
V
VDD = 10V, VO = 1.0V or 9.0V7.0
7.0

7.0
VDD = 15V, VO = 1.5V or 13.5V11.0
11.0

11.0
IOLLOW Level Output Current 输出低电平电流 (Note 3)VDD = 5V, VO = 0.4V0.52
0.440.88
0.36
mA
VDD = 10V, VO = 0.5V1.3
1.12.25
0.9
VDD = 15V, VO = 1.5V3.6
3.08.8
2.4
IOHHIGH Level Output Current 输出高电平电流 (Note 3)VDD = 5V, VO = 4.6V-0.2
-0.16-0.36
-0.12
mA
VDD = 10V, VO = 9.5V-0.5
-0.4-0.9
-0.3
VDD = 15V, VO = 13.5V-1.4
-1.2-3.5
-1.0
IINInput Current 输入电流VDD = 15V, VIN = 0V 
-0.3 
-10-5-0.3
-1.0μA
VDD = 15V, VIN = 15V
0.3
10-50.3
1.0

AC Electrical Characteristics 交流电气特性:

Symbol 符号

Parameter 参数Conditions 条件最小典型最大Units 单位
CLOCK OPERATION 运行时钟
tPHL, tPLHPropagation Delay Time Carry Out LineVDD = 5V
415800ns 
VDD = 10V
160320
VDD = 15V
130250
Carry Out LineVDD = 5V

240480ns
VDD = 10VCL=15pF
85170
VDD = 15V

70140
Decode Out LinesVDD = 5V
5001000ns
VDD = 10V
200400
VDD = 15V
160320
tTLH, tTHLTransition Time Carry Out and Decode Out Lines tTLHVDD = 5V
200360ns
VDD = 10V
100180
VDD = 15V
80130
tTHLVDD = 5V
100200
VDD = 10V
50100
VDD = 15V
4080
fCLMaximum Clock Frequency 最大时钟频率VDD = 5VMeasured with1.02
MHz 
VDD = 10VRespect to Carry2.55
VDD = 15VOutput Line3.06
tWL, tWHMinimum Clock Pulse Width最小时钟脉冲宽度VDD = 5V
125250ns
VDD = 10V
4590
VDD = 15V
3570
trCL, tfCLClock Rise and Fall Time时钟上升和下降时间VDD = 5V

20ms
VDD = 10V

15
VDD = 15V

5
tSUMinimum Clock Inhibit Data Setup Time最小时钟抑制数据设置时间VDD = 5V
120240ns
VDD = 10V
4080
VDD = 15V
3265
CINAverage Input Capacitance 平均输入电容

57.5pF

 AC Electrical Characteristics 交流电气特性:

Symbol 符号

Parameter 参数

Conditions 条件

最小

典型

最大

Units 单位

RESET OPERATION

tPHL, tPLH

Propagation Delay Time Carry Out Line

VDD = 5V


415

800

ns

VDD = 10V


160

320 

VDD = 15V
130250

Carry Out Line

VDD = 5V



240  

480

ns 

VDD = 10VCL=15pF
85170
VDD = 15V70140

Decode Out Lines

VDD = 5V


500

1000

ns

VDD = 10V


200

400 

VDD = 15V
160320

tW

Minimum Reset Pulse Width 最小复位脉冲宽度

VDD = 5V


200

400

ns

VDD = 10V


70 

140 

VDD = 15V
55110

tREM

Minimum Reset Removal Time 最小重置移走时间

VDD = 5V


75

150

ns

VDD = 10V 


30 

60

VDD = 15V
2550

 CD4017 时序图

                                    CD4017 时序图

CD4022时序图

CD4022时序图

应用电路图:

四路视频信号切换器
  四路视频信号切换器电路见图7。“与非”门YF3、YF4组成脉冲振荡器,振荡频率由100k电位器调节。若嫌调节范围不够,可适当更换0.47μF电容和100k电阻。脉冲振荡器受YF1、YF2组成的双稳态电路的控制,按S1时,YF1输出低电平,脉冲振荡器停振;按S2时,YF1输出高电平,脉冲振荡器开始振荡。脉冲振荡器的输出作为CD4017十进制计数器的时钟,使Y0~Y3依次出现高电平,相应的四个模拟开关依次导通,由Vi1~Vi4输入的视频信号被依次切换至输出端,完成了四路视频信号的切换。显然,增加一片CD4066可做成八路视频信号切换器,相应地,由Y0~Y7进行模拟开关控制,Y8连至Cr。依此类推,可做成更多路数的视频信号切换器。而且,输入、输出也可以是其它形式的信号。如要求视频、音频信号同传,则并接上相应数量的模拟开关即可。

  图1 四路视频信号切换器电路

十进制计数电路
图10-7 是十进制计数电路,CD4017 为一个十进制计数器,它的接脚图及时序图如图10-8 所示,共有Q0 到Q9 十个输出端。它的CLK 端接收工作周期调整电路所产生的频率,一开始时Q0 为1,其余为0;第一个频率输入时Q1 为1,其余为0;第二个频率输入时Q2 为1,其余为0,以此类推,第九个频率输入时Q9 为1 其余为0;第十个频率输入时回复到Q0 为1,其余为0。由此可知,CD4017 Q0 至Q9 的输出每十个频率形成一个循环,刚好对应整个动作过程的十个工作周期。表10-1 为每个工作周期中,各部分电路的输出值,由此表可知整个系统的过程主要是由十进制计数电路来控制。

十进制计数电路

                                           图2 十进制计数电路

责任编辑:CD4017/CD4022
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