IC CD4081 là gì? Thông số kỹ thuật , đặc điểm và cách sử dụng

IC CD4081 là chip CMOS có bốn cổng AND. Cổng AND là cổng logic chỉ cung cấp đầu ra CAO khi tất cả các đầu vào của nó đều CAO. Cụ thể là nó có bốn cổng AND và mỗi cổng có hai đầu vào. Do đó, nó thường được gọi là Cổng AND 2 đầu vào. Hãy cùng Điện Tử Số đi tìm hiểu chi tiết về CD4081 để hiểu rõ được các thông số và ứng dụng trong mạch.

IC CD4081 là gì?

IC CD4081 là một loại vi mạch số được sử dụng trong điện tử. Nó là một bộ cổng AND với 4 ngõ vào độc lập. CD4081 hoạt động ở mức điện áp thấp và dải điện áp rộng, từ 3V đến 18V, và có thể hoạt động ở tần số cao. Nó được sử dụng trong nhiều ứng dụng điện tử, chẳng hạn như mạch logic, mạch kiểm soát, điều khiển động cơ, và các ứng dụng khác trong lĩnh vực điện tử. CD4081 là một trong những loại IC (vi mạch tích hợp) phổ biến trong dòng sản phẩm CD4000 của hãng Texas Instruments.

Xem thêm: Quang trở là gì? Đặc điểm Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Thông số kỹ thuật và đặc trưng

• Hoạt động ở tốc độ trung bình - t PLH , t PHL = 60 ns (điển hình) tại V DD = 10 V

• Đã kiểm tra 100% cho dòng tĩnh ở 20 V

• Dòng điện đầu vào tối đa 1 µA ở 18 V trên toàn dải nhiệt độ đóng gói: 100 nA ở 18 V và 25°C

• Biên độ nhiễu (phạm vi nhiệt độ gói đầy đủ) =

• 1 V tại V DD = 5 V

• 2 V tại V DD = 10 V

• 2,5 V tại V DD = 15 V

• Đặc tính đầu ra đối xứng, tiêu chuẩn hóa

• Xếp hạng tham số 5-V, ​​10-V và 15-V

• Đáp ứng tất cả các yêu cầu của Tiêu chuẩn dự kiến ​​số 13B của JEDEC, "Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn để mô tả các thiết bị CMOS sê-ri 'B'"

Sơ đồ chân của IC CD4081

Sơ đồ chân của IC CD4081 gồm có 14 chân, được đánh số từ 1 đến 14, như sau:

1. Ngõ vào A1
2. Ngõ vào B1
3. Ngõ ra Q1
4. Ngõ vào C1
5. Ngõ vào D1
6. Nguồn âm (-Vss hoặc GND)
7. Nguồn dương (+Vdd hoặc Vcc)
8. Ngõ vào D2
9. Ngõ vào C2
10. Ngõ ra Q2
11. Ngõ vào B2
12. Ngõ vào A2
13. Ngõ ra Q3
14. Ngõ vào B3

Các chân A1, B1, C1, D1 là ngõ vào của cổng AND 1; A2, B2, C2, D2 là ngõ vào của cổng AND 2; Q1, Q2, Q3 là ngõ ra của các cổng AND tương ứng. Nguồn âm (-Vss hoặc GND) được kết nối đến mức đất (GND), và nguồn dương (+Vdd hoặc Vcc) được kết nối đến nguồn điện dương.

Cách sử dụng IC CD4081

IC CD4081 có thể được sử dụng để thực hiện các chức năng logic AND độc lập trên 4 ngõ vào của nó. Trước khi sử dụng IC CD4081, cần đọc kỹ tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất để hiểu rõ các thông số hoạt động, giới hạn điện áp, dòng điện, tần số hoạt động và các lưu ý quan trọng khác để đảm bảo hoạt động ổn định và đúng đắn của IC. Dưới đây là một số bước cơ bản để sử dụng IC CD4081:

1. Chuẩn bị IC: Xác định đúng chân và định dạng của IC CD4081. Kiểm tra điện áp hoạt động của IC để đảm bảo tuân thủ đúng các thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.

2. Nối dây: Nối dây theo sơ đồ chân của IC CD4081 để kết nối với các nguồn điện, ngõ vào và ngõ ra cần thiết. Lưu ý kiểm tra lại đúng vị trí của các ngõ vào, ngõ ra để đảm bảo tính chính xác của mạch.

3. Cấu hình ngõ vào: Thiết lập các ngõ vào (A1, B1, C1, D1 và A2, B2, C2, D2) theo nhu cầu ứng dụng của bạn, có thể là điện áp cao (+Vdd hoặc Vcc) hoặc điện áp thấp (-Vss hoặc GND), tương ứng với mức logic HIGH hoặc LOW của từng ngõ vào.

4. Kết nối ngõ ra: Kết nối ngõ ra (Q1, Q2, Q3) của IC CD4081 với các thành phần khác trong mạch để thực hiện các chức năng logic AND theo đúng yêu cầu ứng dụng của bạn.

5. Nguồn điện: Cung cấp nguồn điện dương (+Vdd hoặc Vcc) và nguồn điện âm (-Vss hoặc GND) đúng theo thông số kỹ thuật của IC CD4081.

6. Kiểm tra và đánh giá: Kiểm tra kết quả hoạt động của mạch, đánh giá tính đúng đắn và đáp ứng yêu cầu của ứng dụng. Nếu cần, điều chỉnh các tín hiệu đầu vào để đạt được kết quả mong muốn.

Mạch ví dụ IC CD4081

Đây là một ví dụ về mạch thực tế mà bạn có thể xây dựng bằng cách sử dụng chip CD4081.

Mạch minh họa hoạt động cơ bản của cổng AND. Một dự án thú vị để hiểu hoạt động của cổng AND.

Thông thường, cả hai đầu vào của cổng AND đều được điện trở kéo xuống THẤP . Nhấn bất kỳ nút bấm nào để tạo mức CAO trên một trong hai chân đầu vào và xem đầu ra của cổng AND là gì. Đèn LED sáng biểu thị đầu ra CAO. Đèn LED không sáng biểu thị đầu ra THẤP.

Để xây dựng cái này, bạn sẽ cần:

• hai nút bấm

• Đèn LED màu đỏ

• Ba điện trở 10 kΩ

• Một con chip có cổng AND chẳng hạn như CD4081BE

Kết nối mạch như được hiển thị bằng cách sử dụng bất kỳ cổng nào trong bốn cổng có sẵn. Chẳng hạn, chân 1 và 2 là đầu vào của cổng AND với đầu ra của nó ở chân 3.

Nhưng hãy nhớ rằng bạn cũng cần kết nối các chân VDD và GND với nguồn điện để cổng AND hoạt động – mặc dù điều này không được thể hiện trong sơ đồ mạch.

Các lựa chọn thay thế và tương đương cho IC CD4081

Có một số lựa chọn thay thế và tương đương cho IC CD4081 trong trường hợp không thể sử dụng hoặc không có sẵn CD4081. Trước khi chọn lựa chọn thay thế hoặc tương đương cho IC CD4081, cần đọc kỹ tài liệu kỹ thuật của từng IC để đảm bảo tính đúng đắn và tương thích của mạch với ứng dụng cụ thể. Dưới đây là một số gợi ý:

1. IC MC14081B: Đây là một IC tương đương hoàn toàn với CD4081, cung cấp 4 cổng AND độc lập với các tính năng tương tự như CD4081. MC14081B cũng có định dạng 14 chân tương tự như CD4081, do đó có thể thay thế trực tiếp trong các ứng dụng tương tự.

2. IC HCF4081: Đây là một IC khác có tính năng tương tự với CD4081, thuộc loạt IC CMOS của STMicroelectronics. Nó cũng cung cấp 4 cổng AND độc lập và có định dạng chân tương tự CD4081, vì vậy có thể là một lựa chọn thay thế cho CD4081 trong một số trường hợp.

3. Cổng logic AND độc lập: Nếu không cần các tính năng phức tạp của CD4081, một lựa chọn thay thế đơn giản là sử dụng các cổng logic AND độc lập, chẳng hạn các IC 7408, 74LS08, 74HC08, 74HCT08, v.v. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các cổng logic độc lập này thường có định dạng chân khác với CD4081, và cần điều chỉnh lại mạch và kết nối chân phù hợp.

Lời kết

Trên đây là những thông tin về thông số kỹ thuật, đặc trưng, sơ đồ chân và cách sử dụng của IC CD4081. Mong rằng những chia sẻ của Điện Tử Số mang lại thêm cho các bạn những kiến thức hữu ích.