Mạch IC đếm cd4027 , Hướng dẫn về bộ đếm Counter

IC CD4027 là một IC flip-flop J-K kép có chức năng đặt lại, có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng logic kỹ thuật số khác nhau. Nó có hai flip-flop độc lập, mỗi flip-flop có một đầu vào J và K, một đầu vào xung clock, một đầu vào reset và các đầu ra bổ sung Q và Q-bar. CD4027 hoạt động trên một dải rộng các điện áp cung cấp và có sẵn trong nhiều loại gói khác nhau.

Độ trễ lan truyền tối đa của CD4027, hoặc thời gian cần thiết để một thay đổi đầu vào được tái tạo ở đầu ra, là 30 ns. CD4027 phù hợp cho các ứng dụng dùng pin do mức tiêu thụ điện năng thấp 10 uA thông thường và tối đa 40 uA.

CD4027 có thể được cung cấp trong nhiều cấu hình gói khác nhau bao gồm PDIP, SOIC và TSSOP. Tài liệu kỹ thuật cung cấp mô tả chi tiết về sơ đồ chân của IC và chức năng của từng chân.

Mạch IC đếm cd4027

Chức năng của các chân IC 4027 có thể được hiểu từ các điểm sau:

Như có thể thấy trong sơ đồ chân IC 4027 ở trên, có hai bộ mô-đun flip flop bên trong IC. Chân #16 là chân cấp dương của IC và chân #8 là chân nối đất của IC.

Hãy xem xét các chân flip flop bên trái và tìm hiểu cách chúng được gán để hoạt động.

Chân #1 và chân #2 là các đầu ra bổ sung của flip flop bên trái, được đặt tên là Q và Qbar. Bất cứ khi nào chân #1 ở mức cao, chân #2 ở mức thấp và ngược lại.

Chân #3 là đầu vào xung clock của flip flop bên trái. Các đầu ra trên luân phiên bật/tắt để đáp ứng với các tín hiệu xung clock này.

Chân #4 là chân reset của flip flop bên trái. Một điện thế nối đất trên chân này sẽ đưa đầu ra trở lại trạng thái ban đầu của chúng. Chân này thường được kết nối với đường dương qua một điện trở và một nút nhấn được kết nối giữa chân #4 này và nối đất để thực hiện chức năng đặt lại.

• Chân #5 là chân K của flip flop bên trái.
• Chân #6 là chân J của flip flop bên trái.

Khi cả hai chân J và K trên đều ở mức logic thấp, chân #1 và chân #2 tương ứng là logic không và logic 1.

Khi chân J của IC được chuyển sang mức cao, đầu ra Q và Qbar có thể được chuyển đổi ngược lại, để đáp ứng với mỗi xung clock trên chân #3 của IC.

Nghĩa là, giả sử ban đầu đầu ra Q là logic không và đầu ra Qbar là logic 1, vị trí này sẽ vẫn được khóa miễn là các chân J và K được giữ ở mức thấp. Khi chân J được đưa lên cao và chân #3 nhận được một xung clock duy nhất, điều này sẽ chuyển đầu ra Q sang mức cao và đầu ra Qbar sang mức logic thấp.

Bây giờ, ở vị trí này nếu chân J được đưa trở lại mức thấp thì trạng thái đầu ra Q và Qbar sẽ được khóa ở vị trí mới và sẽ không phản ứng với tín hiệu xung clock ở chân #3.

Nếu bạn muốn đưa vị trí Q và Qbar trở lại vị trí trước đó, bây giờ bạn sẽ phải chuyển chân K của IC sang mức logic cao.

Khi chân K được giữ ở mức logic cao, bây giờ đầu ra sẽ lại phản ứng với xung clock.

Với một xung clock duy nhất ở chân #3 và chân K được giữ ở mức cao, đầu ra Q và Qbar sẽ trở lại vị trí trước đó của chúng.

Chân #7 là chân SET của IC thường được kết nối với đường cấp dương để cho phép hoạt động bình thường của IC.

Vì vậy, đây là cách IC 4027 JK flip flop hoạt động.

Phía bên kia là flip flop bên phải cũng có một bộ chân giống hệt nhau sẽ tạo ra chức năng hoàn toàn giống như đã giải thích cho mô-đun flip flop bên trái.

Đặc tính điện

• Dải điện áp cung cấp: 3V đến 15V
• Tần số xung clock tối đa: 16 MHz
• Độ trễ lan truyền tối đa: 30 ns
• Dải nhiệt độ hoạt động: -55°C đến 125°C
• Mức tiêu thụ điện năng: 10 uA điển hình, 40 uA tối đa
• Khả năng điều khiển đầu ra: 10 mA

Ứng dụng IC đếm cd4027

• Bộ đếm: Có thể tạo ra nhiều thiết kế bộ đếm nhị phân đồng bộ cho các mục đích khác nhau bằng cách sử dụng IC 4027. Tùy thuộc vào đầu vào, nó có thể được sử dụng để đếm lên hoặc xuống.
• Bộ chia tần số: IC 4027 có thể được sử dụng làm bộ chia tần số để tạo ra các xung với tần số đầu ra thấp hơn tần số đầu vào.
• Mạch kỹ thuật số: IC 4027 là một bộ ghép kênh và bộ giải ghép kênh có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Có thể tạo ra các mạch kỹ thuật số phức tạp thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau bằng cách kết nối nhiều IC với nhau.
• Điều chế tần số: Có thể tạo ra một mạch sử dụng điều chế tần số, hoặc hành động thay đổi tần số của một tín hiệu để truyền thông tin, bằng cách sử dụng IC 4027.
• Điều chế độ rộng xung: IC 4027 có thể được sử dụng để tạo ra các tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM). PWM này có thể được triển khai trong nhiều ứng dụng, ví dụ như điều khiển tốc độ động cơ, điều khiển độ sáng LED và hơn thế nữa.
• Mạch logic tuần tự: IC 4027 thường được sử dụng trong các ứng dụng như mạch logic tuần tự, có thể bao gồm các thanh ghi dịch, bộ đếm và bộ chia tần số.
• Dao động: IC 4027 cũng có thể được sử dụng để tạo ra các mạch dao động để tạo ra các tín hiệu tuần hoàn với tần số cụ thể.