cmos反相器电路图大全(CD4069/振荡器/报警器传感器电路详解)

发布日期:2023-01-14
cmos反相器电路图大全(CD4069/振荡器/报警器传感器电路详解)

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如图所示为利用简单,廉价的cmos六反相器cd4069为主构成的圣诞彩灯

CMOS反相器由一个P沟道增强型MOS管和一个N沟道增强型MOS管串联组成。通常P沟道管作为负载管,N沟道管作为输入管。这种配置可以大幅降低功耗,因为在两种逻辑状态中,两个晶体管中的一个总是截止的。处理速率也能得到很好的提高,因为与NMOS型和PMOS型反相器相比,CMOS反相器的电阻相对较低。

特点

(1)静态功耗极低。在稳定时,CMOS反相器工作在工作区Ⅰ和工作区Ⅴ,总有一个MOS管处于截止状态,流过的电流为极小的漏电流。

(2)抗干扰能力较强。由于其阈值电平近似为0.5VDD,输入信号变化时,过渡变化陡峭,所以低电平噪声容限和高电平噪声容限近似相等,且随电源电压升高,抗干扰能力增强。

(3)电源利用率高。VOH=VDD,同时由于阈值电压随VDD变化而变化,所以允许VDD有较宽的变化范围,一般为+3~+18V。

(4)输入阻抗高,带负载能力强。

cmos反相器电路图(一)

图1CMOS反相器电路

(1)工作原理

①输入低电平Ui=0时,VN截止,VP导通Uo≈VDD

②输入高电平,UI=+UDD,VN导通,Vp截止Uo≈0v

(2)电压传输特性

(截止区)AB:UI《VTNVN截止、VP导通。

(导通区)CD:UI》VDD-VTPVN导通、VP截止。

(转折区)BC:阈植电压:UTH=1/2UDD若VI=UTH=1/2UDD则ID达最大。

(3)输入保护电路

图2输入保护电路

(4)功耗

①静态:总是一管导通一管止,漏电流很小,功耗小,只有几微瓦(TTL静态功耗单位mw)。

②动态:转换是电流大,(若工作频率高,功耗mw左右)。

(5)CMOS的特点

①微功耗小;②对电源电压适应性强(3---18V);③抗干扰能力强;④带负载能力强(扇出系数大于100以上)。

CMOS门电路非门驱动管并联;负载管并联;有1出0,全1出1。

图3CMOS或非门

cmos反相器电路图(二)

本文介绍的是用CMOS门电路产生-5V电源的实际电路,这里使用一片CMOS六反相器CD4069,反相器F1和F2用以构成两级反相式阻容振荡器。R1、C1分别为振荡电阻与振荡电容。R2是偏置电阻,用于稳定F1的工作点,该振荡器输出为方波电压,取R1=52kΩ、C2=0.022μF时,振荡频率约为400Hz。F1~F4是缓冲器,现将4个反相器作并联使用,一方面将振荡器与负载隔离,另一方面能提高方波信号的输出能力。

由C1、VD1、VD2组成半波倍压整流电路。在振荡信号的正半周,VD1导通,VD2截止,若忽略VD1的正向导通压降,则信号电压全部降落在C2上,在信号的负半周,VD1截止,VD2导通,信号电压就与C2上的电压叠加,经VD2整流后变成负极性的脉动直流电压,再经过C2滤波,获得-5V电压。

cmos反相器电路图(三)

如图是用CMOS与非门构成的典型的振荡器电路。当反相器F2输出正跳时,电容Ct立即使F1输入为“1”,输出为“0”。电阻Rt为Ct对反相器输出提供放电通路。当Ct放电到F1的转折电压时(为1/2电源电压),F1输出为“1”,F2输出变为“0”。电阻Rt连接在F1的输出端对Ct反方向充电。当Ct被充电到F1的转折电压时,F1输出为“0”,F2输出为“1”,于是形成周期性多谐振荡器。其振荡周期T=2.2Rt.Ct。电阻Rs是反相器输入端保护电阻,接入与否并不影响振荡频率。

cmos反相器电路图(四)

如图所示是由8位移位/存储总线寄存器CD4094、TTL集电极开路六反相器7405以及9602组成的CMOS报警电路,该电路主要应用于报警器传感器电路。

CMOS报警电路图

当输入为低电平时,LED1不亮;当TTL输入为高电平时,LED1发光。当输入由高变为低或是由低变为高时,LED2闪亮一下。

cmos反相器电路图(五)

一个很便宜和简单的驱虫剂,可用于大鼠,小鼠和其他动物可以使用电子下图。电路图采用CMOS集成电路型4047连接功能作为一个张弛振荡器,其频率可以调整5千赫之间到30kHz,电位器P1。输出Q和Q的每个部分,都适用于每一个非反相放大器4050型,IC2和IC3。每个集成电路的六个阶段,以并联方式连接,允许直接攻击晶体管T1/T2的分别T3/T4T1和T4或T2和T3同时进行。这些成对的晶体管能够攻击压电扬声器。

电路可提供一个15至18伏直流电压。

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