Klapki podwójne lub typu D są układami przechowującymi dane w postaci 1-bitowej i mają wysoki lub niski poziom danych wyjściowych. Ponadto ich wyjście zmienia się na wejście D/dane za każdym razem, gdy impuls zegara przesuwa się z poziomu niskiego do wysokiego (zbocze narastające). Natomiast opadające zbocze ma miejsce, gdy impuls zegara przesuwa się z poziomu wysokiego do niskiego przy zmianie wartości wyjściowej. Przykładem scalonego przerzutnika typu D jest układ CD4013, który omówimy szczegółowo w naszym dzisiejszym wpisie. 

Symbol klapki D

Źródło: Wikipedia 

Co to jest CD4013？

Podwójna klapka D CD4013 jest układem scalonym. Wykorzystuje impulsy zegarowe do ustawiania danych wyjściowych w stan wysoki lub niski. 

Konfiguracja pinów CD4013

Układ pinów CD4013 

Tabela zawiera szczegółowe informacje o rozmieszczeniu pinów układu scalonego zgodnie z arkuszem danych CD4013. 

Jak używać układu CD4013

Używanie układu CD4013 jest proste, jeśli tylko wykonasz odpowiednie kroki.

Najpierw należy podłączyć styk GND do ujemnego złącza zasilania, a styk VDD do dodatniego złącza zasilania. 

Następnie, aby zapewnić wymagane napięcie, należy sprawdzić dokładne wartości dla danego układu w jego arkuszu danych. Często napięcie zasilania mieści się w zakresie od 3 V do 15 V. Jednak inne wersje CD4013 mogą obsługiwać nawet 20 V maksymalnego napięcia zasilania. 

Na pinie danych (D) odbierane są dane wejściowe zapisane w klapce. 

Podanie sygnału na pin CLK (od stanu niskiego do wysokiego) pomaga utrzymać dane na pinie wyjściowymQ z pinuD.

Uwaga: Przeciwieństwem pinu Q jest pin wyjściowy Q1. 

Wreszcie, pin reset(R) wymusza ustawienie pinu wyjściowego w stan niski, natomiast pin set(S) wymusza ustawienie pinu IC w stan wysoki.

Schemat przerzutnika typu D

Źródło: Wikimedia

Alternatywy CD4013

Często można spotkać zamienniki układów scalonych 4013 z dodatkowymi znakami na końcu, na przykład CD4013BE. Inne przykłady to HEF4013, TC4013, HCF4013, MC14013 i NTE4013. 

Dodatkowo układów scalonych CD4013 można używać z następującymi klapkami D;

74HC9 i 74H74 - podwójne klapki typu D.

40175 i 4175 - klapki typu Quad D.

4174 i 40174 - sześciokątna klapka typu D. 

Przykładowy układ CD4013

Rzutnik monet

Obwód aplikacyjny układu scalonego CD4013, który zilustrujemy, to układ do rzucania monet. 

Układ wrzutnika monet wykorzystujący układ scalony CD4013

Potrzebne komponenty 

Objaśnienie obwodu 

Poniższa instrukcja podsumowuje działanie układu wrzucającego monety z CD4013. 

Najpierw, po naciśnięciu przycisku S1, zegar 555 wytwarza szybko przełączający się sygnał zegarowy do układu CD4013. 

Układ pinów timera 555 

Źródło: Wikipedia 

Następnie wejście D otrzyma odwrócone wyjście z klapki IC. Innymi słowy, po każdym impulsie zegarowym klapka IC zmienia swój stan na przeciwny do początkowego. Dlatego jeśli do układu scalonego jest doprowadzony ciągły sygnał zegarowy, to będzie on przełączał się między stanem niskim a wysokim. 

L2 symbolizuje reszkę, a L1 - główkę monety i tylko jedna dioda LED będzie się jednocześnie świecić. Jedna z nich jest podłączona do wyjścia inwersyjnego, a druga do normalnego wyjścia. 

R2 (1000Ω), R1 (1000Ω) i C1 (22pF) wykorzystują układ scalony timera 555 do ustawienia częstotliwości zegara. W przypadku generowania około 20 impulsów zegarowych na sekundę można użyć podanych wartości. 

R5 działa jako rezystor ściągający, który zapewnia, że pin 4 układu czasowego 555 jest w stanie niskim, gdy nie jest wciśnięty żaden przycisk. Ostatecznie timer 555 pozostaje zresetowany i nie wysyła impulsów zegarowych. R5 może mieć wartość z zakresu od 10k do 100k Ω. 

Wnioski

Ogólnie rzecz biorąc, CD4013 jest układem CMOS z dwoma klapkami typu Dane/D. Omówiliśmy jego zastosowanie, działanie i inne niezbędne informacje. Jeśli jednak masz pytania lub potrzebujesz wyjaśnień, skontaktuj się z nami.