В области современной электронной технологии,CMOS (комплементарный металл-оксид-полупроводник) интегрированные схемыстали основными компонентами в цифровой и аналоговой конструкции из -за их низкого энергопотребления, высокой интеграции и превосходной совместимости. В качестве классического устройства CMOS CD4007 занимает важную позицию в области электронных инженерных практик с его уникальным структурным дизайном и гибкими характеристиками применения. Эта статья будет всесторонне анализировать технические детали и практическую ценность этой интегрированной схемы из нескольких измерений, таких как структура, характеристики и приложения.
Что такое CD4007?
CD4007является универсальной интегрированной схемой (IC), принадлежащей семейству CMOS (комплементарный металл-оксид-символ), широко используемый в электронике для его гибкой конфигурации транзистора. По своей сути он содержит три пары дополнительных транзисторов MOS: каждая пара состоит из одного N-канального MOSFET (NMOS) и одного P-канального MOSFET (PMOS). Эта структура позволяет дизайнерам настраивать транзисторы различными способами - например, в последовательности, параллельных или в качестве отдельных устройств - в соответствии с различными потребностями схемы, от простых переключателей и инверторов до более сложных логических ворот или усилителей. Ключевым преимуществом CD4007 является его совместимость с несколькими логическими семействами, включая TTL (логика транзисторного транзистора) и NMO, что делает его адаптируемым к разнообразным проектам системы. Он работает в широком диапазоне напряжения (обычно от 3 В до 18 В), обеспечивает низкое энергопотребление и демонстрирует хороший иммунитет шума, что имеет решающее значение для поддержания целостности сигнала в чувствительных приложениях. Кроме того, IC включает в себя встроенную защиту от электростатического разряда (ESD) посредством зажимных диодов между сливными терминалами и заземлением, повышая его долговечность во время обработки и эксплуатации. Эти функции, в сочетании с его гибкостью и экономической эффективностью, делают CD4007 одним из основных продуктов в образовательных проектах, прототипировании и практических электронных проектах.
Основная структура и принцип работы CD4007
Основное преимуществоCD4007связано с его сложной внутренней конфигурацией транзистора. Чип содержит три пары транзисторов MOS-режима комплементарного усиления-каждая пара состоит из одного N-канала (NMOS) и одного P-канального (PMOS) транзистора, общей 3 NMOS транзисторов и 3 транзисторов PMOS. Эта симметричная структура позволяет ей работать как в серии, так и в параллельных режимах, закладывая основу для различных конструкций схемы.
С точки зрения электрических принципов, операцияCD4007полагается на характеристики переключения транзисторов MOS. Когда к затвору транзистора NMOS применяется высокое напряжение, между каналом и источником образуется проводящий канал, включив транзистор; в то время как транзистор PMOS включается, когда к его затворам применяется низкое напряжение. Управляя напряжением затвора, может быть достигнуто точное управление переключением транзисторов, тем самым построив различные логические функции или цепи обработки сигналов.
Стоит отметить, что субстраты всех транзисторов PMOS внутри чипа подключены к положительному штифту питания (VDD, PIN 14), а субстраты транзисторов NMOS равномерно подключены к земле (VSS, PIN 7). Эта конструкция гарантирует, что транзисторы работают в стабильном состоянии смещения и уменьшают помехи эффектом субстрата на производительность схемы.
Спецификации CD4007
| Тип | Параметр | Ценить |
|---|---|---|
| Устанавливать | Монтажный тип | Поверхностное крепление |
| Пакет / корпус | 14 Soic (0,154, ширина 3,90 мм) | |
| Количество булавок | 14 | |
| Пакет устройства поставщика | 14 лет | |
| Условия эксплуатации | Рабочая температура | -40 ° C до 85 ° C. |
| Максимальная рабочая температура | 85 ° C. | |
| МИН рабочая температура | -40 ° C. | |
| Электрические характеристики | Напряжение снабжения | 3 В до 15 В. |
| Максимальное напряжение снабжения | 15 В | |
| Мин напряжения питания | 3В | |
| Задержка распространения | 50 нс | |
| Спецификации дизайна | Ряд | 4000b |
| Логическая функция | Инвертор | |
| Логический тип | Дополнительная пара плюс инвертор | |
| Количество схем | 2 | |
| Количество битов | 3 | |
| Количество входных строк | 3 | |
| Количество выходных линий | 3 | |
| Базовый номер детали | 4007 | |
| Полярность | Инвертирование | |
| Дополнительные детали | Упаковка | Трубка |
| Статус частично | Устаревший | |
| Уровень чувствительности влаги (MSL) | 1 (неограниченный) | |
| Статус ROHS | Rohs Compliant | |
| Свободно привести | Свободно привести | |
| Опубликовано | 1999 |
ОсобенностиCD4007
| Особенность | Описание |
|---|---|
| Широкий диапазон напряжений питания | 3,0 В до 15 В. |
| Иммунитет высокого шума | 0,45 VCC (тип.) |
| Тестирование в состоянии покоя | 100% протестировано при 20 В |
| Симметричные выходные характеристики | Стандартизированное, обеспечивая надежный выход |
Конфигурация транзистора: Он состоит из трех пар дополнительных транзисторов MOS - в частности,Три n-канальных МОСФЕТА (NMOS) и три P-канальных МОСФЕТА (PMOS)Полем Это спаривание обеспечивает гибкую конструкцию схемы, включив серии, параллельные или другие пользовательские конфигурации транзисторов.
Широкий диапазон напряжения: Работает в широком диапазоне напряжений питания, обычно от 3 В до 18 В. Эта гибкость делает его совместимым с различными источниками питания и подходящей как для применений низкого напряжения, так и для средней напряжения.
Низкое энергопотребление: Как устройство CMOS, оно демонстрирует очень низкое рассеяние статической мощности, что делает его идеальным для устройств с батарейным батарейным питанием или цепей, где энергоэффективность имеет решающее значение.
Иммунитет высокого шума: Технология CMOS по своей природе обеспечивает сильный шумовой иммунитет, обеспечивая стабильную работу даже в средах с электрическими помехами. Эта функция повышает надежность схем с использованиемCD4007Полем
Защита ESD: Включает в себя встроенные механизмы защиты электростатического разряда (ESD), такие как зажимные диоды между терминалами и землей. Они защищают IC от повреждения во время обработки или работы в статических условиях.
Совместимость: Бесплано взаимодействует с разными логическими семьями, включаяTTL (логика транзистора-транзистора), NMOS и другие устройства CMOSПолем Эта универсальность упрощает интеграцию в смешанные системы.
Гибкость в приложениях: Из -за его настраиваемых паров транзисторов его можно использовать для широкого диапазона целей, таких как конструкция инверторов, усилителей, генераторов, регуляторов напряжения, логических ворот и даже простых аналоговых цепей. Эта адаптивность делает его популярным выбором для прототипирования и образовательных проектов.
Температурная толерантность: Функционирует надежно в типичном температурном диапазоне от -55 ° C до 125 ° C (промышленная оценка), обеспечивая производительность в жестких или различных тепловых условиях.
CD4007 Конфигурация PIN
| Булавка № | Название вывода | Описание |
|---|---|---|
| 1 | 2DP | Стечение канала P 2 |
| 2 | 2sp | Источник P -канала 2 |
| 3 | 2A | Входной канал 2 |
| 4 | 2SN | Источник N -канала 2 |
| 5 | 2dn | Слив N -канала 2 |
| 6 | 1A | Входной канал 1 |
| 7 | VSS | Источник источника |
| 8 | 1dn | Слив N -канала 1 |
| 9 | 3SN | Источник 3 канала 3 |
| 10 | 3A | Входной канал 3 |
| 11 | 3sp | Источник 3 канала 3 |
| 12 | 3Y | Выход |
| 13 | 1dp | Слив канала P 1 |
| 14 | Vdd | Дренаж |
CD4007 CAD модель
CD4007 Footprint
CD4007 CAD модель
Приложения CD4007
Цифровые логические цепи
Инверторы: Объединив один N-канал и один P-канальный транзистор из пары,CD4007может функционировать как нера (инвертор), фундаментальный строительный блок цифровой логики.
Логические ворота: Настройка нескольких пар транзисторов позволяет создавать сложные ворота, такие как и, или, NAND, и NO, обеспечивая основные операции цифровой логики.
Шлепанцы и защелки: При правильной проводке он может образовывать простые элементы памяти (например, шлепанцы SR) для хранения бинарных данных в последовательных логических схемах.
Аналоговые цепи
Усилители: При настройке в качестве дополнительной пары (усилитель сжимания) он может амплифицировать аналоговые сигналы с низкой мощью, такие как выходы аудио или датчика.
Осцилляторы: Используя свои пары транзисторов с помощью конденсаторов и резисторов, он может генерировать колеблющиеся сигналы (например, квадратные волны) для применений времени или часовых применений.
Регуляторы напряжения: В конфигурациях шунта он может стабилизировать уровни напряжения, защищая чувствительные компоненты от колебаний напряжения.
Пороговые детекторы: Он может действовать как компаратор, чтобы обнаружить, когда входное напряжение пересекает предопределенный порог, полезный в системах на основе датчиков.
Управление энергетикой
Сдвиги уровня напряжения: Его совместимость с CMOS, NMO и семействами логики TTL позволяет преобразовать сигналы между различными уровнями напряжения (например, от 5 В до 12 В), облегчая связь между несоответствующими устройствами.
Переключатели с низким энергопотреблением: Поскольку MOSFET потребляют минимальную мощность в состоянии «ON», он может выступать в качестве переключателя с низкой потерий для управления потоком питания в устройствах, управляемых аккумулятором.
Образовательное и прототипирование
Благодаря своей прозрачности (разоблачиванию отдельных транзисторов) и гибкости, он широко используется в электронном образовании для обучения проектированию цепей, поведению транзистора и логическим принципам. Он упрощает прототипирование пользовательских цепей, не требуя специализированных ICS.
Специализированное использование
Модули защиты ESD: Его встроенные диоды зажима могут быть перепрофилированы для защиты других компонентов в цепи от электростатического разряда.
Световые датчики: При сочетании с светозависимым резистором (LDR) он может образовывать простые светоотрагивающие цепи (например, автоматические ночные светильники).
Части с аналогичными характеристиками CD4007
| Номер части | Производитель | Пакет / корпус | Количество булавок | Задержка распространения | Мин напряжения питания | Напряжение снабжения |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CD4007CM | На полупроводнике | 14 Soic (0,154, ширина 3,90 мм) | 14 | 50 нс | 3 В | 3 В ~ 15 В. |
| MC14007UBD | На полупроводнике | 14 Soic (0,154, ширина 3,90 мм) | 14 | 18 нс | - | 5 В |
| SN74HCT04DR | Техасские инструменты | 14 Soic (0,154, ширина 3,90 мм) | 14 | 55 нс | 3 В | 3v ~ 18v |
Производитель CD4007
Основной производительCD4007Texas Instruments (TI). Многие CD4007 - связанные продукты, такие как CD4007UB, CD4007UBEG4 и CD4007UBNSRG4, все произведены Texas Instruments. Texas Instruments - это хорошо известная полупроводниковая компания, а ее продукты CD4007 имеют характеристики высокого качества и стабильной производительности, которые широко используются в различных электронных цепях. В прошлом Fairchild (ныне Onsemi) также производил CD4007, но некоторые из его моделей, возможно, были прекращены. В целом, Texas Instruments является ведущим производителем на нынешнем рынке CD4007.
CD4007Демонстрирует замечательную адаптивность технологии CMOS с помощью своей отличительной структуры транзисторной массивы, широкого диапазона рабочих мест и гибких вариантов конфигурации. От простых логических ворот до запутанных схем обработки сигналов, этот IC играет решающую роль в образовании электроники, разработке прототипа и мелкомасштабных приложениях. Как для электронных инженеров, так и для любителей, глубокое понимание принципов работы CD4007 и методов применения не только расширяет перспективы проектирования цепи, но и воплощает философию электронного дизайна «контролирующей сложность с простотой» - создание бесконечно возможных электронных систем с наиболее фундаментальными компонентами.
CD4007DataSheet PDF
Горячие продукты SIC
71421LA55J8 UPD441651844BF5-E40-EQ3-A SST39VF800A-70-4C-B3KE IS66WV1M16DBLL-555BLI-TR AS4C32M16SB-7BIN W25Q16FWSNIG
AS7C34098A-20JIN 752369-581-c W957D6HBCX7I TR IS61LPS12836EC-200B3LI MX25L12875FMI-10G QG82915PL
Информация о продукте отSIC Electronics LimitedПолем Если вы заинтересованы в продукте или нужны параметры продукта, вы можете связаться с нами онлайн в любое время или отправить нам электронное письмо: sales@sic-chip.com.
Список желаний (0 пунктов)