时间:2025/12/27 20:36:26
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HEF4047BP是一款由NXP Semiconductors生产的低功耗CMOS单稳态/非稳态多谐振荡器集成电路。该器件包含一个高度稳定的振荡器,能够配置为自由运行(非稳态)模式或单次触发(单稳态)模式,适用于需要精确时间延迟、脉冲生成或频率产生功能的各种应用场合。其设计基于标准的4000系列CMOS工艺技术,具备高噪声 immunity 和宽电源电压工作范围,使其在工业控制、通信系统以及消费类电子产品中得到了广泛应用。
HEF4047BP具有三个主要输出:Q、Q?(Q非)和振荡使能输出(OSC)。其中,Q和Q?提供互补的方波信号,在非稳态模式下可用于驱动后续逻辑电路或计数器;OSC输出则反映了内部振荡频率的两倍周期,适合用于同步其他外部电路。该芯片通过外接电阻和电容来设定振荡频率,并可通过施加高电平或低电平信号选择工作模式——通过MODE引脚控制为单稳态或非稳态操作,而RESET和TRIGGER引脚用于启动和复位定时周期。
该器件采用16引脚DIP(双列直插式封装),便于原型设计与手工焊接。此外,由于其CMOS结构,静态功耗极低,非常适合电池供电设备中的低功耗定时任务。HEF4047BP还具备较大的输入电压噪声容限,增强了其在电磁干扰较强环境下的稳定性。
类型:CMOS多谐振荡器
工作模式:单稳态 / 非稳态可选
电源电压范围:3 V 至 15 V
静态电流:典型值 < 100 nA(在5V时)
输出电流能力:±1.8 mA(在VDD = 10V时)
最大工作频率:约100 kHz(取决于RC元件)
传播延迟时间:典型值100 ns(在VDD=10V时)
工作温度范围:-40°C 至 +125°C
封装形式:DIP16(双列直插式)
输入迟滞:提供施密特触发输入以增强噪声抑制能力
上升/下降时间:典型值75 ns(在VDD=10V时)
HEF4047BP的一个显著特性是其内置施密特触发器输入结构,这使得它对外部RC网络引入的缓慢变化信号或带有噪声的触发信号具有很强的适应能力。传统的多谐振荡器如555定时器在处理边缘不清晰的输入信号时容易出现误触发或多脉冲现象,而HEF4047BP的施密特触发输入确保了只有当输入电压跨越明确的高低阈值时才会响应,从而极大提升了系统的可靠性和抗干扰性能。
其次,该芯片支持两种独立的工作模式切换——单稳态和非稳态,用户只需通过MODE控制引脚即可实现模式转换。在非稳态模式下,器件自动产生连续的方波输出,频率由外部连接的电阻R和电容C决定,公式为f ≈ 1/(2.47 × R × C);而在单稳态模式下,当TRIGGER引脚检测到有效边沿(上升沿或下降沿,取决于配置)时,将启动一次固定的延时周期,持续时间为T = 2.48 × R × C。这种灵活性允许工程师在一个设计中实现多种定时功能而无需更换主控IC。
另一个重要特点是其互补输出Q和Q?均为缓冲输出,具备较强的驱动能力,可以直接驱动LED、继电器或后续逻辑门电路。同时,OSC输出提供了一个高频参考信号,常用于与其他数字系统进行同步操作。此外,芯片内部集成了复位优先级逻辑,一旦RESET引脚被拉高,无论当前处于何种状态,所有输出都将立即归零,保证了系统在异常情况下的可控性。
最后,HEF4047BP采用标准4000系列CMOS工艺制造,兼容所有CMOS和大部分TTL逻辑电平,且静态功耗非常低,在待机状态下几乎不消耗能量,特别适用于便携式设备和长期运行的监控系统。其宽温工作范围也使其能在恶劣工业环境中稳定运行。
HEF4047BP广泛应用于各种需要精确时间控制或脉冲生成的电子系统中。在工业自动化领域,它可以作为定时控制器用于电机启停延时、阀门开关控制或报警延迟电路,利用其单稳态模式生成固定宽度的控制脉冲。
在通信系统中,该芯片可用作频率发生器或时钟源,为移位寄存器、数据采样电路或其他同步逻辑提供稳定的方波信号。由于其输出具备良好的对称性和稳定性,也可用于调制解调电路中的载波生成环节。
教育实验平台和电子爱好者项目中,HEF4047BP常被用于搭建基础的振荡电路、闪光灯控制器、音效发生器或简单的函数信号发生器。其直观的RC参数调节方式和清晰的引脚定义降低了学习门槛。
此外,在测量仪器中,该器件可用于构建精密延时电路或门控信号发生器,配合计数器实现频率或时间间隔测量功能。例如,在脉冲宽度测量装置中,HEF4047BP可配置为单稳态模式,接收待测信号作为触发源,然后通过测量输出高电平持续时间来推算原始信号宽度。
在低功耗应用场景中,如远程传感器节点或电池供电的定时开关,HEF4047BP凭借其微安级别的静态电流表现,成为替代传统555定时器的理想选择。即使在长时间待机状态下,也不会显著影响系统续航能力。
CD4047BE
MC14047BCP