Tìm hiểu IC CD4060

CD4060 là gì

CD4060 là chip CMOS có bộ đếm nhị phân và bộ dao động. Nó có thể được sử dụng để tạo ra độ trễ thời gian có thể lựa chọn hoặc để tạo ra các tín hiệu có tần số khác nhau. Điều này là do nó có một module dao động tích hợp chỉ yêu cầu một vài linh kiện điện tử thụ động.

Chỉ từ hai điện trở và một tụ điện, nó có thể tạo ra 10 tần số khác nhau. Điều đó làm cho nó trở thành một con chip rất thú vị, đặc biệt là đối với những người quan tâm đến âm thanh và nhạc cụ điện tử.

Tham khảo sản phẩm tại Điện Tử Tương Lai

https://dientutuonglai.com/san-pham/?keyword=cd4060

Sơ đồ chân CD4060

Bộ đếm nhị phân với bộ tạo dao động là gì?

Bộ đếm ripple nhị phân là một mạch được tạo thành từ các flip-flop nối tiếp nhau. Đầu ra của một flip flop được kết nối với đầu vào CLK của đầu tiếp theo. Đầu vào CLK của flip flop bên trái là đầu vào bộ đếm.

CD4060 có 14 flip flop ngón nối tiếp nhau. Điều này có nghĩa là nó có thể đếm đến 16383 (giá trị lớn nhất của 14 bit).

Nó cũng được tích hợp bộ dao động giúp tạo xung nhịp để tự động tăng bộ đếm. Điều này làm cho CD4060 trở thành một mạch hẹn giờ có thể được sử dụng để chọn giữa các độ trễ thời gian (hoặc tần số) khác nhau, tùy thuộc vào đầu ra Q mà bạn sử dụng.

Ví dụ, nếu bạn chọn các giá trị cho điện trở và tụ điện để bộ dao động tạo ra xung đồng hồ là 1 Hz, có nghĩa là nó sẽ tăng bộ đếm mỗi giây. Vì vậy, đối với độ trễ 8 giây, bạn có thể sử dụng đầu ra Q3. Hoặc đối với độ trễ 2 giờ 16 phút (8192 giây), bạn có thể sử dụng đầu ra Q13.

Các đầu ra bị thiếu Q0, Q1, Q2, Q10

Vì một số lý do, CD4060 thiếu các đầu ra Q0 đến Q2 và Q10.

Không tìm thấy bất kỳ thông tin chính thức nào về lý do tại sao các đầu ra đó bị bỏ qua, nhưng lý thuyết có thể xảy ra nhất là 4060 là bản nâng cấp của 4040. 4040 có 16 chân, vì vậy có thể đã loại bỏ một số bit để có thể thêm bộ dao động và số bit cao hơn với cùng số lượng chân.

Cách sử dụng CD4060

Trước hết, bạn cần nối chân VDD với chân nguồn dương và chân GND với chân nguồn âm. Bạn có thể sử dụng nguồn điện có điện áp từ 3V đến 15V. Một số phiên bản của chip 4060 hỗ trợ lên đến 20V. Kiểm tra datasheet của bạn để biết các giá trị chính xác.

Để kích hoạt bộ dao động, hãy kết nối một điện trở từ chân REXT, một tụ điện từ chân CEXT và một điện trở từ chân CLK và kết nối cả ba trong số chúng ở đầu kia:

Tần số được cho bởi công thức này:

Tần số f (Hz) = 1 / (2.3 * Ct * Rt)

Lưu ý rằng Rt cần phải thấp hơn nhiều so với R2 để công thức chính xác.

Nếu bạn muốn reset bộ đếm về 0, hãy kéo chân RST (reset) lên cao. Thông thường, bạn cần kéo thấp chân này để chip hoạt động.

Sử dụng bất kỳ chân Q nào làm đầu ra của bạn để điều khiển bất kỳ thứ gì bạn muốn điều khiển. Nó sẽ cao sau khi:

Q3 tăng cao sau 23 = 8 xung đồng hồ

Q4 tăng cao sau 24 = 16 xung đồng hồ

Q5 tăng cao sau 25 = 32 xung đồng hồ

Q6 tăng cao sau 26 = 64 xung clock

Q7 tăng cao sau 27 = 128 xung đồng hồ

Q8 tăng cao sau 28 = 256 xung đồng hồ

Q9 tăng cao sau 29 = 512 xung đồng hồ

Q11 tăng cao sau 211 = 2048 xung đồng hồ

Q12 tăng cao sau 212 = 4096 xung đồng hồ

Q13 tăng cao sau 213 = 8192 xung đồng hồ

Sử dụng bộ dao động tinh thể với CD4060

Bạn muốn sử dụng bộ dao động tinh thể để có độ chính xác tốt hơn?

Điều này hoàn toàn khả thi. 

Giả sử bạn muốn sử dụng IC 4060 làm bộ phân tần để có được 500 Hz. Bạn cần tinh thrrt gì?

Q3 cần 8 xung đồng hồ để đi từ thấp đến cao. Và thêm 8 để đi từ cao trở lại thấp một lần nữa. Vì vậy, nó cần 16 xung cho một chu kỳ hoàn chỉnh (chu kỳ tần số).

Nó giống nhau đối với mọi đầu ra, vì vậy chúng ta có thể sử dụng tần số này để tìm tần số tinh thể lý thuyết mà bạn cần để nhận được 500 Hz từ một đầu ra nhất định:

Đối với đầu ra Q3, bạn cần một tinh thể 500 * 16 = 8 kHz

Đối với đầu ra Q4, bạn cần một tinh thể 500 * 32 = 16 kHz

Đối với đầu ra Q5, bạn cần một tinh thể 500 * 64 = 32 kHz

Đối với đầu ra Q6, bạn cần một tinh thể 500 * 128 = 64 kHz

Đối với đầu ra Q7, bạn cần một tinh thể 500 * 256 = 128 kHz

Đối với đầu ra Q8, bạn cần một tinh thể 500 * 512 = 256 kHz

Đối với đầu ra Q9, bạn cần một tinh thể 500 * 1024 = 512 kHz

Đối với đầu ra Q11, bạn cần một tinh thể 500 * 4096 = 2.048 MHz

Đối với đầu ra Q12, bạn cần một tinh thể 500 * 8192 = 4,096 MHz

Đối với đầu ra Q13, bạn cần một tinh thể 500 * 16384 = 8,192 MHz

Không phải tất cả đều tồn tại dưới dạng giá trị tinh thể, đó chỉ là một ví dụ về cách bạn có thể tìm tần số tinh thể khả thi cho một đầu ra nhất định. Nhưng 2.048MHz hoặc 4.096MHz đều khá phổ biến và sẽ cấp cho bạn 500 Hz

Các lựa chọn thay thế và tương đương cho CD4060

Bạn có thể tìm thấy IC 4060 ký hiệu là CD4060, NTE4060, MC14060, HCF4060, TC4060 hoặc HEF4060. Thường có một vài ký tự thừa ở cuối (Ví dụ: CD4060BE).

Điều này liên quan đến nhà sản xuất chip và công nghệ được sử dụng. Nhưng chức năng và chân cắm giống nhau.

Nếu bạn không thể tìm thấy bất kỳ loại chip nào trong số này có thể thử một trong các lựa chọn thay thế IC sau đây với bộ đếm ripple nhị phân. Nhưng lưu ý rằng bạn phải tự tạo bộ dao động:

4020: Bộ đếm ripple nhị phân 14 giai đoạn (Không có bộ dao động)

4024: Bộ đếm ripple nhị phân 7 giai đoạn (Không có bộ dao động)

4040: Bộ đếm ripple nhị phân 12 giai đoạn (Không có bộ dao động)