cd4013無穩(wěn)態(tài)工作方式及無穩(wěn)態(tài)電路應(yīng)用

CD4013是CMOS雙D觸發(fā)器，內(nèi)部集成了兩個性能相同，引腳獨立(電源共用)的D觸發(fā)器，采用14引腳雙列直插塑料封裝，是目前設(shè)計開發(fā)電子電路的一種常用器件，它的使用相當(dāng)靈活方便且易掌握，受到許多電子愛好者的喜愛。

一、CD4013的基本工作方式

CD4013的管腳排列如圖1所示，內(nèi)部有兩個完全相同的D觸發(fā)器FF1和FF2。圖中，D為數(shù)據(jù)輸入端，CP為時鐘脈沖輸入端，Q和為Q一對互補的輸出端，S為置位端，R為復(fù)位端，VDD和VCC分別為電源正負(fù)端。CD4013的功能如表1所示，由表可見，當(dāng)R=S=0時，在CP上升沿作用下，Q端狀態(tài)與D端相同，即Qn+1=D，也就是將D端數(shù)據(jù)置入觸發(fā)器。當(dāng)R=0、S=1時，Q=1;當(dāng)R=1、S=0時，Q=0，稱為直接置1和置0，無需CP和D的配合。一般情況下不允許同時在R、S兩端加上高電平，因為此時觸發(fā)器的兩個輸出端為高電平，是不正常的工作狀態(tài)。

CD4013有四種基本方式，即數(shù)據(jù)鎖存器，單穩(wěn)態(tài)工作方式，無穩(wěn)態(tài)工作方式和雙穩(wěn)態(tài)工作方式。

二、無穩(wěn)態(tài)工作方式

圖4為D觸發(fā)器無穩(wěn)態(tài)工作方式，也稱為多諧振蕩工作方式。其工作過程如下：假設(shè)D觸發(fā)器的初態(tài)Q=1、Q=0，此時Q端通過R1向C1充電，當(dāng)Vc1充至1/2Vcc時，D觸發(fā)器復(fù)位，Q端由1變?yōu)?，而由Q由0變1，此時Q端通過R2向C2充電，當(dāng)Vc2充至1/2Vcc時，D觸發(fā)器被置位，Q=1Q=0，完成一個工作周期。之后將不斷重復(fù)上述工作過程，形成多諧振蕩。振蕩周期T=0.693(R1C1+R2C2)=tw1+tw2，振蕩頻率f=1.433/(R1C1+R2C2)，改變R1C1與R2C2即可調(diào)節(jié)振蕩周期或頻率，并可得到所需要的脈沖占空比。當(dāng)R1=R2，C1=C2時，得到的是方波輸出脈沖。

三、無穩(wěn)態(tài)電路應(yīng)用

應(yīng)用1：

應(yīng)用2：

設(shè)在電源接通后的瞬閥Q 端精出為高電平，該高電平通過RP2向C2充電，當(dāng)C2端電壓上升到復(fù)位電平時.Q 端為變?yōu)榈碗娖?，C2通過VD2

向Q端放電 當(dāng)Q 端為低電平時，因Q/ 為Q 的倒相輸出端，所以Q\ 為高電平，該高電平通過RP1向C1充電.當(dāng)c1端電壓上升到置位電平時，電路置數(shù)，Q 變?yōu)楦唠娖?，Q變?yōu)榈碗娖?，Q端的高電平向c2充電，Q端的低電平使c1向它放電，如此循環(huán) 在Q 和Q端交替出現(xiàn)高低電平，形成振蕩。因電路的輸出端Q和Q沒有一個穩(wěn)定的狀態(tài) 所以該電路叫無穩(wěn)態(tài)振蕩器：Q端的振蕩信號加到三極管的基極放大，推動揚聲器發(fā)出響亮的音頻叫聲：振蕩頻率由RP1.RP2.C1，C2決定 因此也稱為音頻信號發(fā)生器