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40163BP 发布时间 时间:2025/12/27 18:01:20 查看 阅读:8

CD40163BP是一种高性能的CMOS同步预置4位二进制加法计数器,由德州仪器(Texas Instruments)生产。该器件属于4000B系列CMOS逻辑器件,采用先进的硅栅CMOS技术制造,具有高噪声 immunity、宽电源电压范围以及低功耗等优点。CD40163BP内部集成了四个D型触发器和相关的控制逻辑电路,构成一个同步4位二进制计数器,所有状态变化均在时钟信号的上升沿同步进行,从而避免了异步计数器中常见的毛刺问题。该芯片具备并行预置功能,允许用户通过数据输入端将任意4位二进制数值加载到计数器中,便于实现复杂的计数序列或作为分频器使用。此外,它还具有清零(Clear)、使能(Enable)和时钟使能(Clock Enable)等功能引脚,提供了灵活的控制方式。CD40163BP常用于数字系统中的定时、计数、频率分频、地址生成以及状态机控制等应用场合。其封装形式通常为16引脚PDIP或SOIC,适用于工业、消费类电子及通信设备中的中低速数字逻辑设计。由于其CMOS结构,该器件在静态工作状态下功耗极低,非常适合对功耗敏感的应用场景。

参数

类型:同步4位二进制计数器
  逻辑系列:CD4000B
  电源电压范围:3V 至 18V
  最大时钟频率:约16MHz(典型值,依赖于电源电压)
  传播延迟:约25ns(典型值,@ VDD = 10V)
  封装类型:16引脚PDIP、SOIC
  工作温度范围:-55°C 至 +125°C
  输出驱动能力:标准CMOS
  输入类型:CMOS兼容
  计数模式:加法计数
  预置方式:同步并行预置
  清零方式:异步清零(低电平有效)
  时钟输入:上升沿触发
  使能控制:时钟使能(CEP, CET)与输出使能(OE)
  输出类型:缓冲输出
  最大静态电流:< 1μA(典型值)

特性

CD40163BP的核心特性之一是其同步计数机制,所有四个触发器的状态更新都在时钟信号的上升沿统一发生,这确保了输出变化的高度一致性,避免了异步级联时可能出现的短暂错误状态或竞争冒险现象。这种同步行为特别适用于多芯片级联或需要精确时序控制的系统中。该芯片支持并行预置功能,在预置使能(PE)信号为低电平时,可在下一个时钟上升沿将A、B、C、D四个输入端的数据加载至计数器内部,从而实现任意起始值的设定,极大增强了其在可编程计数或循环计数应用中的灵活性。
  另一个重要特性是其完备的使能控制逻辑,包含两个独立的时钟使能输入(CEP和CET),只有当两者均为高电平时,计数器才会响应时钟信号进行递增操作。这一设计允许用户通过外部逻辑精确控制计数过程的启动与暂停,同时便于实现多位计数器的级联扩展。例如,在多位级联时,可通过低位芯片的进位输出(TC)驱动高位芯片的CET输入,从而构建高效的多级同步计数系统。此外,该器件具备异步清零功能(CLR),一旦该引脚被拉低,计数器立即复位为0000状态,不受时钟信号影响,适用于紧急复位或初始化场景。
  CD40163BP采用CMOS工艺制造,具备极低的静态功耗,通常在微安级别甚至更低,适合电池供电或便携式设备。其宽电源电压范围(3V~18V)使其能够兼容多种供电环境,从低电压便携设备到高压工业控制系统均可适用。输入端具有高抗干扰能力,对噪声不敏感,提高了系统可靠性。所有输出端均带有缓冲电路,增强了驱动能力,可直接驱动多个CMOS或TTL负载。该芯片还具备全静态设计特性,即时钟频率降至0Hz(即时钟停止)时仍能保持当前状态不变,不会丢失数据,适用于需要暂停计数的应用场景。综合这些特性,CD40163BP是一款功能完整、稳定性高、适应性强的通用计数器IC。

应用

CD40163BP广泛应用于各类需要精确计数或定时功能的数字系统中。在工业控制领域,常用于电机转速测量、生产线计件、定时继电器和顺序控制器等设备中,利用其同步计数和预置功能实现精准的时间或事件控制。在通信系统中,可用于波特率生成、帧同步计数或地址编码生成等任务,其稳定的时序性能保障了数据传输的准确性。
  在消费类电子产品中,CD40163BP可用于家电控制面板的按键扫描计数、洗衣机程序计时器、微波炉加热时间设定等场景。由于其宽电压特性和低功耗优势,也常见于便携式仪器仪表、电池供电的测量装置或远程监控终端中,用于实现低功耗定时唤醒或周期性采样控制。
  在教育实验和原型开发领域,该芯片因其接口简单、功能明确、时序清晰,被广泛用于数字逻辑课程的教学实验,如计数器级联、分频电路设计、模N计数器构建等实践项目。此外,在音频设备或灯光控制系统中,CD40163BP可用于产生节拍信号或控制LED流水灯的步进步序,配合译码器(如74HC4511)可驱动数码管显示当前计数值。
  在更复杂的系统中,CD40163BP还可作为状态机的一部分,用于生成有限状态序列,或与其他逻辑器件组合构成可编程逻辑阵列的基础模块。其异步清零和同步预置功能使得系统初始化和重配置变得非常便捷,提升了整体系统的可控性与灵活性。因此,无论是在嵌入式系统、自动化设备还是教学实验平台中,CD40163BP都展现出良好的通用性和实用性。

替代型号

CD40163BE
  MC140163BCP
  HEF40163BP
  NTE40163

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