IC CD4093 là gì? Thông số kỹ thuật, đặc trưng và cách sử dụng

Chíp CMOS CD4093 là một vi mạch tích hợp bao gồm một tập hợp các mạch điện chứa các linh kiện bán dẫn và linh kiện điện tử thụ động được kết nối với nhau để thực hiện một chức năng nhất định. Được thiết kế để hoạt động như một linh kiện phức hợp, chức năng của nó được tích hợp trong một vi mạch nhỏ gọn. CD4093 là một trong những linh kiện điện tử được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại mạch điện thông dụng, bao gồm cả trong lĩnh vực công nghiệp và dân dụng. Hãy cùng Điện Tử Số tìm hiểu về vi mạch này để hiểu thêm về cấu trúc, chức năng và ứng dụng của linh kiện này.

IC CD4093 là chip CMOS có bốn cổng NAND với bộ kích hoạt Schmitt. Bởi vì mỗi cổng có hai đầu vào và có bốn cổng bên trong, nó thường được gọi là Bộ kích hoạt Schmitt NAND 2 đầu vào Quad 2. Hãy cùng Điện Tử Số đi tìm hiểu chi tiết về CD4093 để lắm được thông số kỹ thuật và các đặc trưng của dòng chíp này.

Xem thêm: IC flip-flop 74LS74 là gì? Sơ đồ chân, thông số kỹ thuật

IC CD4093 là gì?

CD4093 bao gồm bốn mạch kích hoạt Schmitt. Mỗi mạch hoạt động như một cổng NAND hai đầu vào với hoạt động kích hoạt Schmitt trên cả hai đầu vào. Cổng chuyển đổi tại các điểm khác nhau cho các tín hiệu tích cực và tiêu cực. Sự khác biệt giữa điện áp dương (V P ) và điện áp âm (V N ) được định nghĩa là điện áp trễ (V H ).

Các loại CD4093 được cung cấp trong gói gốm 14 dây dẫn kép trong dòng kín (hậu tố F3A), gói nhựa 14 dây dẫn kép trong dòng (hậu tố E), gói đường viền nhỏ 14 dây dẫn (M, MT, M96 , và các hậu tố NSR) và các gói phác thảo nhỏ co rút mỏng 14 chì (hậu tố PW và PWR).

Thông số kỹ thuật và đặc trưng của IC CD4093

• Hành động kích hoạt Schmitt trên mỗi đầu vào không có thành phần bên ngoài

• Điện áp trễ điển hình là 0,9 V tại V DD = 5 V và 2,3 V tại V DD = 10 V

• Khả năng chống ồn lớn hơn 50%

• Không giới hạn thời gian tăng và giảm đầu vào

• Đặc tính đầu ra đối xứng, tiêu chuẩn hóa

• 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

• 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'"

Cách sử dụng IC CD4093

IC CD4093 là một loại vi mạch logic số được sử dụng trong các ứng dụng điện tử. Đây là một loại cổng logic AND mở rộng (Schmitt Trigger) với 4 cổng AND độc lập. Dưới đây là một số cách sử dụng IC CD4093:

1. Chuyển đổi số kỹ thuật số: CD4093 có thể được sử dụng để chuyển đổi giữa tín hiệu đầu vào số kỹ thuật số 0 và 1 thành tín hiệu đầu ra số kỹ thuật số tương ứng 1 và 0. Điều này có thể được áp dụng trong các ứng dụng điều khiển và xử lý tín hiệu số.

2. Mạch đơn giản hóa: CD4093 cung cấp các cổng AND độc lập, có thể được sử dụng để đơn giản hóa mạch logic bằng cách kết hợp nhiều đầu vào để tạo ra các chức năng logic phức tạp hơn như các bộ mã hóa, bộ giải mã, bộ nhớ, và nhiều ứng dụng khác.

3. Điều khiển ngắt: CD4093 có tính năng ngắt Schmitt Trigger, cho phép nó được sử dụng để kiểm soát các tín hiệu đầu vào có biên độ thấp hoặc nhiễu động. Điều này có thể hữu ích trong các ứng dụng cần đạt được độ ổn định và độ chính xác cao trong các tín hiệu điều khiển.

4. Ứng dụng tạo xung: CD4093 có thể được sử dụng để tạo ra các xung đơn giản như xung dao động, xung đồng hồ, xung đếm và xung thời gian với độ chính xác và độ ổn định cao.

5. Bảo vệ đầu vào: CD4093 có khả năng chịu được điện áp cao trên đầu vào, giúp bảo vệ các vi mạch kết nối với nó khỏi những sự cố điện áp không mong muốn.

Trước khi sử dụng IC CD4093 hoặc bất kỳ vi mạch điện tử nào, người dùng cần đọc kỹ tài liệu kỹ thuật, tìm hiểu về điện áp, dòng điện và các yêu cầu kỹ thuật khác của IC để đảm bảo sử dụng đúng và an toàn.

Mạch ví dụ CD4093 – Synth âm thanh máy tính cũ

Đây là một mạch thực sự thú vị sử dụng bốn cổng NAND trong chip để tạo ra bốn bộ dao động được mắc nối tiếp. Mỗi bộ dao động có một tụ điện và một chiết áp mà bạn có thể sử dụng để điều chỉnh tần số. Điều này tạo ra một loại âm thanh máy tính trường học cũ thực sự thú vị.

Vật dao động thứ nhất chậm nhất. Nó bật và tắt tất cả những thứ khác ở tốc độ chậm. Sau đó, cái tiếp theo nhanh hơn một chút. Sau đó, cái thứ ba thậm chí còn nhanh hơn. Và cái thứ tư là nhanh nhất.

Để xây dựng cái này, bạn sẽ cần:

• Một con chip có cổng Kích hoạt NAND Schmitt như CD4093BE

• Tụ điện 10 µF (C1)

• Tụ điện 2.2 µF (C2)

• Tụ điện 0,1 µF (C3)

• Tụ điện 10 nF (C4)

• Bốn chiết áp trong phạm vi 10 kΩ đến 100kΩ (RV1-RV4)

Cắm đầu ra vào bộ khuếch đại (hoặc bộ rung áp điện thụ động) để nghe kết quả.

Các lựa chọn thay thế và tương đương cho CD4093

Trong trường hợp không có linh kiện hoặc phải thay thế thì dưới đây là một số gợi ý tốt nhất cho bạn để có thể thay thế cho IC CD4093

1. CD4011: Đây là một loại IC cổng AND cùng với các tính năng Schmitt Trigger, với 4 cổng AND độc lập. CD4011 có cấu trúc chân và tính năng tương tự với CD4093, nên có thể là một lựa chọn thay thế phổ biến cho CD4093.

2. CD4073: Đây là một loại IC cổng OR cùng với các tính năng Schmitt Trigger, với 4 cổng OR độc lập. CD4073 cũng có cấu trúc chân và tính năng tương tự với CD4093, và có thể được sử dụng như một lựa chọn thay thế cho CD4093 trong một số ứng dụng.

3. MC14093: Đây là một loại IC cổng AND cùng với các tính năng Schmitt Trigger, với 4 cổng AND độc lập. MC14093 cũng tương tự với CD4093 về cấu trúc chân và tính năng, và có thể được sử dụng làm lựa chọn thay thế cho CD4093.

4. 74HC4093: Đây là một loại IC cổng AND cùng với các tính năng Schmitt Trigger, thuộc loạt IC chuẩn CMOS với điện áp hoạt động từ 2V đến 6V. 74HC4093 có tính năng tương tự với CD4093, nhưng có điện áp hoạt động rộng hơn và khả năng chịu được dòng điện lớn hơn.

IC CD4093 được ứng dụng nhiều trong thực tế như trong bộ tạo sóng và xung, hệ thống môi trường tiếng ồn cao, bộ đa hài đơn ổn định, bộ đa rung ổn định,... Trên đây là những thông tin về thông số kỹ thuật, đặc trưng và cách sử dụng của CD4093. Mong rằng những thông tin mà Điện Tử Số chia sẻ mang lại những kiến thức hữu ích cho các bạn.