CD4060引脚功能_工作原理_内部电路图
CD4060是一款14级计数器，计数器为二进制纹波进位类型。它是一种基于CMOS逻辑的二进制计数器，属于CD4000系列集成电路。它由一个 14级纹波进位二进制计数器和一个内部振荡器组成。此外，可以使用RC电路或外部晶体来配置晶体振荡器。
CD4060芯片还具有复位电路，可以使计数器重新从零开始。它的工作电源范围为3V至15V，采用多种16引脚封装，包括PDIP、CDIP、SOIC、TSSOP等形式。
引脚配置
CD4060二进制计数器芯片由16个引脚组成，其中Q4–Q14是输出引脚。这些引脚在时钟周期的每个正边沿提供二进制计数器输出。用来连接振荡器电路的引脚是引脚9-10，其引脚配置如下图所示：
引脚配置说明
正如前面所提到的，该芯片共有16个引脚。下表给出了每个引脚、其名称和描述：
功能特点
- 施密特触发输入允许无限的上升和下降时间
- 带缓冲输入和输出的完全静态操作
- 计数范围：0至16383（十进制）
- 15V时最大时钟频率为30MHz
- 中速运行：8MHz（典型值）VDD=10V时
- 引脚及功能兼容TTL系列
- 复位传播延迟：5V时为25ns
- RC振荡器最小频率为690kHz 15V时
工作原理
CD4060具有内置振荡器模块。由于它是一个二进制计数器，因此在时钟脉冲的每次负跳变时，计数器值都会以二进制数加1。复位输入应始终接地或连接到负电源。如果向该输入施加正信号（1或高电平），它将重置计数器或振荡以从头开始。复位值和时钟脉冲的影响如下表所示，其中X是无关条件。真值表如下：
| RESET | 计数器值 | |
|---|---|---|
| X | 1 | 将计数器重置为0值 |
| 负跳变 | 0 | 计数器中的值加1 |
| 正跳变 | 0 | 无变化 |
如何设置振荡器频率
CD4060有一个内置振荡器，其值由连接到引脚11的外部电容器和连接到引脚9和引脚10的电阻决定。可以通过改变电容器或电阻的值来改变时间延迟。引脚11处的电阻值应大约为引脚10电阻值的10倍，并且所有这些组件的自由端都连接在一起，如proteus电路所示。求振荡频率的公式为：
f= 1/（2.5×R1×C1）你还可以通过调整上式中R1和C1的值来设置所需的频率。在本例中，使用R1=1M欧姆和C1=0.22uF。现在，让将这些值代入频率公式：
f = 1/(2.5*1000000*0.00000022) f = 1.8赫兹
因此，采用这些电容器和电阻值，时钟频率为1.8Hz。同样，时钟周期为1/f，即1/1.8=0.56秒。但所有输出引脚状态不会根据该时间段而改变。然而，它们将在该振荡器时间周期的倍数内改变状态。
要启动振荡器，请打开电源。IC的振荡器将开始振荡。要停止或复位振荡，请将逻辑1或正电源施加到RESET引脚。
如何计算输出引脚的时序
获得的CD4060每个输出引脚的频率将是前一个的两倍。如果引脚3处的频率为4Hz，则引脚2处的频率将为8Hz，依此类推。除此之外，还可以通过以下公式计算每个引脚的时间周期：
T = 2^n / fosc在此公式中，fosc是振荡器的频率。另外，n是输出引脚编号。例如，如果想确定引脚Q6的转换时间。因此，n将等于6。现在只需将这些值代入上面的公式即可。
T= 2^5/1.8=64/1.8=35.5秒因此，35.5秒后，将在引脚Q6处获得逻辑高输出。
示例电路
下面是使用二进制计数器的LED闪烁电路的示例。从动态图中可以看出，该电路每隔一秒就会闪烁一次LED，下面截取一张图片：
控制路灯示例
CD4060示例电路控制路灯，延迟6小时。可以使用带有复位引脚的光敏电阻。LDR感应光线并在光线低于一定水平时向计时器提供重置信号。但一旦检测到弱光，CD4060定时器就会激活。但LED灯会在延迟 6小时后亮起，因为晶振频率是这样选择的。
主要应用
CD4060是一款具有10个输出的振荡器和计数器芯片，可用于需要离散且精确的可变时间延迟的应用。除此之外，它还可以用于获取高质量和精确的频率振荡。它最适合用于计时应用。如果你想用少量元件设计一个简单但可靠的延时电路，那么可以使用该IC。一些比较常见的应用包括：
- 定时器
- 用于产生长时间延迟的延时电路
- 分频器
- 计数器电路
封装设计参数
以下是DIP封装的2D物理尺寸图，如下图所示：
总结
CD4060是一种集成电路，属于CMOS数字集成电路系列，它是一种16位二进制计数器和分频器，具有内部时钟和复位功能。CD4060由美国德州仪器公司设计和制造。
CD4060是一款经典的计数器和分频器IC，易于使用且功能丰富。在设计和构建数字电路时，可以使用CD4060来实现各种计数和分频功能。为了正确使用CD4060，建议参考其数据手册以获取详细的电路连接图和操作说明。
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