IC CD4014 là một vi mạch tích hợp, là tập các mạch điện chứa các linh kiện bán dẫn và linh kiện điện tử thụ động được kết nối với nhau, để thực hiện được một chức năng xác định. Tức là mạch tích hợp được thiết kế để đảm nhiệm một chức năng như một linh kiện phức hợp (Theo Wikipedia). Là một trong những linh kiện điện tử được sử dụng phổ biến trong nhiều loại mạch điện thông dụng trong công nghiệp cũng như trong dân dụng. Cùng Điện Tử Số tìm hiểu về vi mạch này để hiểu hơn về chức năng, cấu tạo cũng như ứng dụng của linh kiện này

IC CD4014 là gì?

CD4014 là một vi mạch CMOS chứa một thanh ghi dịch chuyển với 8 bit. Nó có một đầu vào nối tiếp và tám chân đầu vào song song để tải trước thanh ghi. Ví dụ, bạn có thể sử dụng nó như một bộ chuyển đổi song song sang nối tiếp để đọc trạng thái của 8 nút chỉ với ba chân Arduino.

Xem thêm: IC CD4015 là gì? Thông số kỹ thuật , đặc tính và ứng dụng

Chân chọn chế độ để điều khiển chế độ nhận dữ liệu đầu vào. IC này tạo thành từ các flip flop. Tín hiệu xung clock chung cấp tín hiệu xung cạnh cho tất cả các flipflop, đó là lý do tại sao nó hoạt động đồng bộ với nhau.

Thông số kỹ thuật

Thời gian trễ lan truyền: 320 ns, 160 ns, 120 ns

Điện áp cấp nguồn tối đa : 18V

Nhiệt độ làm việc : -55°C đến +125°C

Điện áp cấp vận hành : 3.3V, 5V, 9V, 12V, 15V

Chiều rộng : 3.91mm

Khối lượng : 141,700 mg

Sơ đồ chân IC CD4014

CD4014 là một thanh ghi dịch 8 bit có 14 chân. Trong đó, có 7 chân chịu trách nhiệm nhận dữ liệu song song từ chân 1 đến chân 7. Ngoài ra còn có 3 chân đầu ra từ Q6 đến Q8

Cách sử dụng IC CD4014

Trước hết, bạn cần kết nối  chân VDD  với cực nguồn dương và chân GND  với cực nguồn âm của bạn. Bạn có thể sử dụng điện áp nguồn từ 3V đến 15V. Mặc dù, một số phiên bản của chip 4014 hỗ trợ lên đến 20V. Kiểm tra kiểu dữ liệu của bạn để biết các giá trị chính xác.

Để tải dữ liệu với các đầu vào song song, hãy đặt chân Kích hoạt song song (PE) ở mức CAO. Kết nối các giá trị đầu vào của bạn với các chân đầu vào song song (D0 – D7). Ở xung nhịp tăng tiếp theo trên chân CLK , dữ liệu song song sẽ được nạp vào thanh ghi dịch chuyển.

Để dịch chuyển dữ liệu sang một vị trí, hãy sử dụng chân CLK trong khi giữ chân Kích hoạt song song (PE) ở mức THẤP. Ở chế độ này, bạn cũng có thể tải dữ liệu nối tiếp qua chân D S .Chân CLK dịch chuyển dữ liệu trên mỗi cạnh lên.

Đây là một ví dụ thực tế mà bạn có thể xây dựng với CD4014. Mạch này cho phép bạn đọc trạng thái của 8 công tắc bằng cách chỉ sử dụng 3 chân I/O trên Arduino:

Để xây dựng mạch này, bạn sẽ cần:

• Arduino (hoặc vi điều khiển khác)

• Chip 4014, chẳng hạn như CD4014BE

• 8 x Điện trở (100 kΩ)

• 8 x Công tắc

Trong mạch này, bạn phải tạo mã sao cho Arduino trước tiên đặt D3 CAO (Kích hoạt song song) và sau đó cung cấp cạnh lên trên D2 cho chân CLK. Điều này tải ở trạng thái hiện tại của tất cả các công tắc. Bây giờ trạng thái của S8 có thể được đọc từ chân D4.

Để đọc trạng thái của công tắc tiếp theo (S7), hãy cung cấp một cạnh tăng khác trên D2 cho chân CLK. Tiếp tục làm điều này cho đến khi bạn đã đọc tất cả tám công tắc.

Các lựa chọn thay thế hoặc tương đương cho CD4014

Bạn có thể tìm thấy IC 4014 được đánh dấu là CD4014, NTE 4014, MC 14014, HCF4014 hoặc HEF4014. Thường có thêm một vài ký tự ở cuối (Ví dụ: CD4014BE).

Điều này liên quan đến nhà sản xuất chip và công nghệ được sử dụng. Những chức năng và các chân là như nhau.

Nếu không tìm thấy CD4014 hãy thử một trong các lựa chọn thay thế IC sau đây có chứa thanh dịch chuyển 8 bit : 

• 4021: Thanh ghi dịch chuyển 8-bit song song vào-ra nối tiếp

• 74HC165: Thanh ghi dịch chuyển nối tiếp đầu vào song song 8 bit

• 74HC166: Thanh ghi dịch chuyển nối tiếp đầu vào song song 8 bit

• 74HC198: Thanh ghi dịch chuyển hai chiều 8 bit

Ứng dụng của IC CD4014

• Sắp xếp dữ liệu được thực hiện thông qua IC này

• Chuyển đổi dữ liệu song song sang nối tiếp và rất hữu ích trong các mạch phải xử lý một số lượng lớn tín hiệu đầu vào cùng một lúc.

• Các thanh ghi đa nhiệm và ALU (Arithmetic Logic units)

• Mạch tạo độ trễ và bộ mở rộng xung.

• Bộ nhớ digital máy tính và hệ thống xử lý dữ liệu

• Các đường truyền dữ liệu phân kênh

Kết luận

Bài viết trên là những thông tin về sơ đồ chân, thông số kỹ thuật và ứng dụng của IC CD4014. Đây là IC thanh dịch 8 bit đang được sử dụng khá phổ biến. Mong rằng những thông tin trong bài viết giúp các bạn có thêm hiểu biết về IC CD4014.