Микросхемы семейства КМОП. Аналоги серии CD40xx
Ниже приведены описания и аналоги микросхем, изготовленных по технологии КМОП серий 164, 176, 564, 561, 1561. Аналоги серий 1564 и 1554, имеющих технологию изготовления КМОП, но при этом совместимыми с ТТЛ-микросхемами стандартных серий, описаны в таблице аналогов ТТЛ и импортных микросхем 74 серии.
| Соответствие серий | |
| CD40xx, MC140xx | 164,176 |
| CD40xxA, MC140xxA, CD45xxA, MC145xxA | 564, 561 |
| CD40xxB, MC140xxB, CD45xxB, MC145xxB | 1561, КР1561 |
При этом надо учитывать, что в отличие от микросхем ТТЛ серий, которые характеризуются идентичностью соответствия как серий, так и параметров отдельных микросхем соответствующим аналогам западных производителей, в семействах КМОП микросхем нет такого строгого соответствия. И хотя большинство микросхем подчиняются правилу, приведенному в вышеуказанной таблице, существуют исключения. По этой причине, лучше пользоваться таблицей аналогов.
CD4011 – микросхема с четырьмя элементами NAND. Описание, распиновка, datasheet
CD4011 — это КМОП-микросхема с четырьмя логическими элементами NAND («2И-НЕ»). Поскольку каждый логический элемент имеет два входа и в корпусе микросхемы содержится 4 таких элемента, то CD4011 обычно называют Quad 2-Input NAND Gate.
Логический элемент NAND сочетает в себе функциональность элементов AND («И») и NOT («НЕ»). На выходе NAND будет низкий логический уровень только тогда, когда на обоих его входах будет высокое состояние, в противном случае на выходе будет низкий уровень.
Параметры CD4011
- Напряжение питания: 3…20 В
- Выходной / Входной ток: 10 мА
- Входное напряжение: 2,5…20,5 В
- Мощность рассеивания: 500 мВт
- Рабочая температура: -55…+125 С°
- Ток потребления в состоянии покоя: 0,5 мкА при Uп = +20В
- Входной ток: -0,3 мкА при Uп = +15В
- Напряжение логическая «1»:
- 4,95 В при Uп =+5В
- 9,95 В при Uп= + 10В
- 14,95 В при Uп= + 15В
- 0,05 В при Uп = +5В
- 0,05 В при Uп = +10В
- 0,05 В при Uп = +15В
- 0,53 мА при Uп = +5В
- 1,4 мА при Uп = +10В
- 3,5 мА при Uп = +15В
Распиновка выводов CD4011
Что такое логический элемент NAND?
Логический элемент NAND работает как элемент «И» с элементом «НЕ» на выходе. Поэтому его часто называют «И-НЕ».
Любой выход логического элемента «И» инвертируется логическим элементом «НЕ». Итак, проще говоря, элемент «И-НЕ» — это логический элемент, выход которого становиться низким только тогда, когда на всех входах будет высокий уровень, как показано ниже в таблице истинности:
Логические элементы NAND используются для разработки широкого спектра логических функций, включая SR-защелки и D-триггеры.
Часто вы увидите примеры схем, в которых два входа соединены между собой. Это превращает NAND в элемент «НЕ», который инвертирует входной сигнал.
Как использовать CD4011
Прежде всего, нам потребуется источник питания от 3 до 15 В. Некоторые версии чипа поддерживают напряжение до 20 В. Чтобы иметь возможность использовать любой из логических элементов CD4011, нам необходимо сначала подключить вывод VDD к положительной клемме питания, а вывод GND к минусу питания.
CD4011 пример — сенсорный переключатель
Вот практический пример, который вы можете построить с элементами NAND.
Чтобы собрать схему нам понадобятся:
- (HL1)
- Микросхема CD4011BE
- 3 резистора по 10 кОм (R1-R3)
- Два сенсора в виде 2-х металлических пластин расположенных близко друг к другу.
В данной схеме у нас есть два сенсорных датчика: один для включения светодиода, другой для выключения светодиода.
В схеме используются два логических элемента NAND, работающих в качестве защелки, которая устанавливается или сбрасывается двумя сенсорными датчиками.
Альтернативы и аналоги CD4011
Вероятно, вы найдете микросхему 4011, помеченную как CD4011, NTE4011, MC14011, HCF4011, TC4011 или HEF4011. Обычно с несколькими дополнительными символами в конце (например, CD4011BE).
Это связано с производителем микросхемы и используемой технологией производства. Но их функциональность и распиновка одинаковые.
Не можете найти 4011? Попробуйте одну из следующих микросхем с 2-входными логическими элементами NAND:
Сварог Mig 2500 (J92) — сгорает мультиплексор HEF4053BP(HCF4053BE) на плате управления.
Сгорает с щелчком и дымком сразу после первого включения аппарата. Подкидывал новую такую же плату — все ок. Мультиплексор установлен на маленькой платке. Вся обвязка на этой плате живая — сравнивал с заведомо рабочей.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
А не используемые выводы и элементы в воздухе
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
joha , не совсем понял о чем вы. Это был вопрос или утверждение?
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Вопрос, Выводы в воздухе могут давать наводки на остальную часть микросхемы, Там ведь микруха на полевиках, Может и пробить
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
joha , нет, выводов в воздухе там нет. Попробую еще раз заменить микросхему. Вдруг предыдущую статикой пробило еще до установки.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
А может бракованные или поддельные
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Сталкивался с таким. Ищите микросхемы с плат от сварочников. Не знаю почему, но всё, что заказывал или покупал, не работало в аппаратах. Выпаивал китайскую и она прекрасно работает. Хотя всё и так оттуда, но видимо какие то отличия имеются.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Возможно U2 сгорает включении разряженного конденсатора 1 мкФ — С2 через диод D2 на — 15 В. Т.к. последовательного сопротивления нет, кроме сопротивления канала и падения напряжения на диоде.
Разница в микросхемах есть. Это аналоговые переключающие ключи. У одних производителей они защищенные, у других нет.
У незащищенных сопротивление вкл. ключей ниже, что вроде как лучше. Но в данной схеме ток через такой ключ будет выше.
Скорее всего косяк китайцев, т.к. по всем описаниям максимальный ток должен быть не более +- 10 мА.
Соответственно если есть возможность, то лучше последовательно с D2 поставить дополнительно резистор 100 Ом или больше. Примерно на это значение отличаются сопротивление каналов защищенных и незащищенных ключей.
Вот картинка из описания TI на ее мультиплексоры:
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Привет всем!
Сталкнулся с такой же проблемой.(сгорает мультиплексор и все тут). Аппарат NIKKEY nimbus MIG/MMA 250H (схема похожа)
Я так понял, что этот элемент (U2A) не работал с завода, потому как на 11н сидело +11в, а скомутированы были 12 и 14 ноги, что не правильно. После замены на CD4053b ситуация изменилась, на 11н стал 0, но скомутировались 13 и 14 ноги, что опять не правильно.
После была куплена HEF4053BP, которая стрельнула при включении (со щелчком и дымком).
Кстати, родная микросхема была HCF4053BE.
После выкуривания даташитов я понял, что CD4053BE и родная HCF4053BE идут с защитными диодами по входам/выходам, а HEF4053BP без диодов (потому и стрельнула).
Как сказал "X-man" микросхемы с защитой сгорают по 12,13,14 ногам из-за большого тока заряда конденсатора С2.
И чтобы обеспечить ток в 10mA(не больше), был установлен резистор 1,5кОм в разрыв 14н микросхемы и диода D2. После этого микросхема стала работать правильно и не сгорать. Микросхему установил CD4053BE.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Да, странно сделали, Защитные диоды тут не причём, перенапряжения то тут не возникает, По току перегруз, Возможно какие-то версии этого коммутатора может и ограничивают ток сами через ключ, а при сборке была применена не та версия
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Также столкнулся с данной проблемой. Изучил документацию, поэкспериментировал, и пришел к выводу, что в данной схеме полуавтоматов 4053 работает с превышением питания, которое составляет Vdd=+15V(pin 16) Vee=-15V(pin 7).
Согласно datasheet на CD4053 от TI напряжение между Vee и Vdd не должно превышать 20V.
Для HEF4053 от Nexperia (или ST) напряжение Vee Vdd не должно превышать 18V.
И только у HCF4053 от ST это напряжение сопоставляет 22V.
Таким образом в данной схеме работают (видимо на грани возможности) только HCF4053 от ST.
HCF4053 от ST заказал на ali.
До этого ставил CD4053 на переходной платке снижая напряжение питания до +7,5V -7,5V и защищая входы стабилитронами.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Похоже тут разница в том, что в аппаратах стоят 54НС4053, а мы ставим 74НС4053. И видимо какие то параметры не совпадают.
Случайно увидел схему в Китае, там в маркировке указана именно 54 серия.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
Здравствуйте. Также столкнулся с проблемой нагрева HCF4053. Для замены нашлась только CD4053 которая начала сильно греться, родная HCF4053 вышла из строя. Мультиплексор стоял на отдельной плате. Установил два сопротивления 100 Ом последовательно по питанию +15V и -15V на входе платы. Нагрев значительно снизился, напряжения питания снизились до +13V и -13V. И на всякий случай установил сопротивления 1,5 кОм по выводам: 9, 11, 14. Изменений в работе аппарата не заметил.
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
joha написал:
Защитные диоды тут не причём, перенапряжения то тут не возникает
Обратите внимание на выделенным красным фрагмент на рисунке выше.
Может быть там есть что-то кроме защитных диодов?
В чем разница между микросхемами с защитой и без?
- Просмотр профиля
- Личное сообщение
dmit73 написал:
Привет всем!
Сталкнулся с такой же проблемой.(сгорает мультиплексор и все тут). Аппарат NIKKEY nimbus MIG/MMA 250H (схема похожа)
Я так понял, что этот элемент (U2A) не работал с завода, потому как на 11н сидело +11в, а скомутированы были 12 и 14 ноги, что не правильно. После замены на CD4053b ситуация изменилась, на 11н стал 0, но скомутировались 13 и 14 ноги, что опять не правильно.
После была куплена HEF4053BP, которая стрельнула при включении (со щелчком и дымком).
Кстати, родная микросхема была HCF4053BE.
После выкуривания даташитов я понял, что CD4053BE и родная HCF4053BE идут с защитными диодами по входам/выходам, а HEF4053BP без диодов (потому и стрельнула).
Как сказал "X-man" микросхемы с защитой сгорают по 12,13,14 ногам из-за большого тока заряда конденсатора С2.
И чтобы обеспечить ток в 10mA(не больше), был установлен резистор 1,5кОм в разрыв 14н микросхемы и диода D2. После этого микросхема стала работать правильно и не сгорать. Микросхему установил CD4053BE.
dmit73 , Специально зарегистрировался что бы опровергнуть Ваше утверждение. — Это не работает. Сжег еще одну микросхему. Вот и всё.
Сгорает сразу как и раньше. Поставил старую, — выпаянную — снова заработало. Друзья, проблема не решена. — Где брать микросхемы для подобных плат?!
Регулируемый генератор на CD4093
Генераторы ВЧ, НЧ
Рассмотренную в статье, схему генератора можно собрать за полчаса, и эту работу может успешно выполнить даже любитель с минимальным уровнем подготовки. Кроме того, описанное в статье устройство на сайте более опытные радиолюбители могут использовать как элемент (каскад) своих более сложных конструкций.
Схема генератора прямоугольных импульсов
alt=»reguliruemyj-generator-na-cd4093″ width=»250″ height=»69″ />Генератор прямоугольных импульсов с регулируемой их шириной, принципиальная электрическая схема которого изображена на рисунке, выполнен на основе микросхемы DD1 типа CD4093, представляющей собой четыре триггера Шмитта в одном корпусе, на входе каждого из которых стоит двухвходовой элемент И-НЕ. Вместо этой микросхемы можно использовать ее аналоги; К561ТЛ1. HCF4093, HEF4093 и другие.
Задающий генератор устройства, работающий на частоте 1 кГц, выполнен на первом элементе (DD 1.1) микросхемы CD4093. R1, С1 – времязадающая цепь. Частоту генерации задающего генератора можно определить по формуле:
Второй элемент этой микросхемы DD1.2 является буферным каскадом, с выхода которого импульсы прямоугольной формы поступают на входы третьего элемента микросхемы DD1.3 напрямую и через цепочку элементов С2, R2, VD1, СЗ. Эта цепочка обеспечивает задержку поступления импульсов на вход 9 элемента DD1.3.
Время задержки импульсов регулируется потенциометром R2. Поэтому на выходах элементов DD1.3 и DD1.4 формируются регулируемые по длительности в пределах 994…500 и 6…500 мкс сигналы прямоугольной формы частотой 1 кГц. Генератор может быть использован, например, для регулирования мощности индукционных печей, нагревательных и осветительных приборов и т.п.