【圖】模擬開關(guān)CD4067功能介紹及演示電路制作
(2016/12/31 0:47:00)
模擬開關(guān)CD4067功能介紹及演示電路制作
模擬開關(guān)CD4067功能介紹及演示電路制作
CD4067模擬開關(guān)。數(shù)字電路中模擬開關(guān)是很有用的器件，用它來切換數(shù)字信號的傳輸是十分方便的
CD4067是單16路（單刀16位）模擬開關(guān)，各開關(guān)由外部輸入二進制的地址碼A、B、C、D來切換。其中腳10、{11}、{14}和{13}是地址碼A、B、C、D的輸入端；腳2～{11}和{16}～{23}是開關(guān)的輸入/輸出端（開關(guān)位）；腳1是開關(guān)的輸出/輸入公共端（開關(guān)刀）；腳{15}為控制端，低電平有效（選通），高電平禁止（開關(guān)開路）。CD4067的真值表如附表所示。4位二進制碼A、B、C、D共有16種狀態(tài)，所以可以控制16個開關(guān)的通斷。
CD4067用于防盜報警、電子密碼鎖和遙控開關(guān)等控制電路中,筆者用萬能實驗板。制作了演示CD4067功能的電路，本電路同時還能演示計數(shù)器計數(shù)過程和計數(shù)脈沖的產(chǎn)生。在課堂教學(xué)中效果顯著，使學(xué)生興趣大增。現(xiàn)將電路謹薦給同行，希望有拋磚引玉之效。
CD4067為CMOS 16選l雙向模擬開關(guān)。可用于數(shù)字傳輸、信號分時處理、多路巡回監(jiān)測等電路中，與單片機：I/O端口掛接，能很方便地實現(xiàn)生產(chǎn)測控。也可與其他CMOS電路連接成數(shù)控網(wǎng)絡(luò)、多路分配器等，設(shè)計出多種實用的電路。
該演示電路由低頻脈沖電路、計數(shù)器和CD4067導(dǎo)通情況顯示電路組成。參看附圖。 低頻脈沖電路由NE555、R22、R23、RP、Cl等元件組成振蕩器，產(chǎn)生計數(shù)脈沖。調(diào)整RP可改變脈沖周期，若將RP的阻值調(diào)節(jié)到最大，脈沖周期可接近1s，學(xué)生可以通過閃光，清楚地看到連續(xù)輸出的脈沖。若想再增大脈沖周期，可適當增大Cl或R23的值。對于NE555振蕩電路的工作原理。有關(guān)介紹甚多，此不贅述。
計數(shù)部分由兩塊CD4013雙D觸發(fā)器組成，是采用842l編碼的異步計數(shù)器。發(fā)光二極管LEDD、LEDC、LEDB、LEDA顯示計數(shù)器即時計數(shù)情況，LEDD為最高位，LEDA為最低位，“1”表示發(fā)光，“0”表示熄滅。計數(shù)器依次產(chǎn)生的0000～llll數(shù)碼。周而復(fù)始地輸送到CD4067的數(shù)控端。由于計數(shù)過程是16個脈沖為一個周期。計數(shù)顯示發(fā)光二極管閃亮節(jié)奏比脈沖輸出指示管LEDQ更慢，學(xué)生可以邊看邊數(shù)邊理解計數(shù)器計數(shù)過程。
CD4067的工作電路十分簡單，由計數(shù)器輸出的8421碼，與CD4067數(shù)控端相對應(yīng)連接。 CD4067的0～15通道的輸入（輸出）端與發(fā)光二極管LEDo～LED15各支路對應(yīng)相連，可以顯示CD4067的導(dǎo)通情況。本電路只設(shè)計了一種傳輸情況下的顯示電路，只能顯示選擇開關(guān)S1接地時的電流流向。S2為禁止開關(guān)，撥至高電位，各通道均不導(dǎo)通。
演示全電路工作原理時，把S1、S2都撥至與地相連，外接6V電源從XJ插入，電源指示發(fā)光管LED亮，振蕩電路開始工作，輸出計數(shù)脈沖。調(diào)節(jié)RP，使振蕩頻率最低，此時LED0約每秒閃亮一次，計數(shù)器開始計數(shù)，發(fā)光管LEDD、LEDC、LEDB、LEDA遵循842l碼的原則發(fā)光，計數(shù)器將編碼輸送到CD4067數(shù)控端，再根據(jù)編碼順序，依次接通CD4067的0～15通道，使LED0～LEDl5的16只發(fā)光二極管依次發(fā)光，每只發(fā)光管發(fā)光時間受計數(shù)脈沖控制。由于計數(shù)是連續(xù)進行的，所以CD4067的16個通道依次輪流導(dǎo)通，且周而復(fù)始，整個電路工作原理及功能可一目了然。
將S2撥至高電位端，使CD4067的⑩腳處于高電位，此時可以看到計數(shù)顯示在不停的工作。 但LEDo～LEDl5全部熄滅，CD4067處于關(guān)閉狀態(tài)。
再將S2撥回低電位，將Sl撥至高電位，使通過CD4067的電流改變方向。 LEDo～LEDl5熄滅，此時可用萬用表測量0～15各通道輸出端隨計數(shù)脈沖跳動的電壓，以證實CD4067具有雙向?qū)ǖ墓δ堋！⊥ㄟ^調(diào)節(jié)RP，使振蕩周期加快，讓發(fā)光管快速閃亮，出現(xiàn)一個亮燈從首至尾快速游動的感覺。這就形成了一個彩燈控制電路。如改變O～15通道的接法，可接成循環(huán)、追逐、放射等多樣形式的彩燈控制電路。還可利用CD4067的16個輸出端去實現(xiàn)音量控制、調(diào)速、調(diào)光等。
模擬開關(guān)CD4067功能介紹及演示電路制作
CD4067模擬開關(guān)。數(shù)字電路中模擬開關(guān)是很有用的器件，用它來切換數(shù)字信號的傳輸是十分方便的
CD4067是單16路（單刀16位）模擬開關(guān)，各開關(guān)由外部輸入二進制的地址碼A、B、C、D來切換。其中腳10、{11}、{14}和{13}是地址碼A、B、C、D的輸入端；腳2～{11}和{16}～{23}是開關(guān)的輸入/輸出端（開關(guān)位）；腳1是開關(guān)的輸出/輸入公共端（開關(guān)刀）；腳{15}為控制端，低電平有效（選通），高電平禁止（開關(guān)開路）。CD4067的真值表如附表所示。4位二進制碼A、B、C、D共有16種狀態(tài)，所以可以控制16個開關(guān)的通斷。
CD4067用于防盜報警、電子密碼鎖和遙控開關(guān)等控制電路中,筆者用萬能實驗板。制作了演示CD4067功能的電路，本電路同時還能演示計數(shù)器計數(shù)過程和計數(shù)脈沖的產(chǎn)生。在課堂教學(xué)中效果顯著，使學(xué)生興趣大增。現(xiàn)將電路謹薦給同行，希望有拋磚引玉之效。
CD4067為CMOS 16選l雙向模擬開關(guān)。可用于數(shù)字傳輸、信號分時處理、多路巡回監(jiān)測等電路中，與單片機：I/O端口掛接，能很方便地實現(xiàn)生產(chǎn)測控。也可與其他CMOS電路連接成數(shù)控網(wǎng)絡(luò)、多路分配器等，設(shè)計出多種實用的電路。
該演示電路由低頻脈沖電路、計數(shù)器和CD4067導(dǎo)通情況顯示電路組成。參看附圖。 低頻脈沖電路由NE555、R22、R23、RP、Cl等元件組成振蕩器，產(chǎn)生計數(shù)脈沖。調(diào)整RP可改變脈沖周期，若將RP的阻值調(diào)節(jié)到最大，脈沖周期可接近1s，學(xué)生可以通過閃光，清楚地看到連續(xù)輸出的脈沖。若想再增大脈沖周期，可適當增大Cl或R23的值。對于NE555振蕩電路的工作原理。有關(guān)介紹甚多，此不贅述。
計數(shù)部分由兩塊CD4013雙D觸發(fā)器組成，是采用842l編碼的異步計數(shù)器。發(fā)光二極管LEDD、LEDC、LEDB、LEDA顯示計數(shù)器即時計數(shù)情況，LEDD為最高位，LEDA為最低位，“1”表示發(fā)光，“0”表示熄滅。計數(shù)器依次產(chǎn)生的0000～llll數(shù)碼。周而復(fù)始地輸送到CD4067的數(shù)控端。由于計數(shù)過程是16個脈沖為一個周期。計數(shù)顯示發(fā)光二極管閃亮節(jié)奏比脈沖輸出指示管LEDQ更慢，學(xué)生可以邊看邊數(shù)邊理解計數(shù)器計數(shù)過程。
CD4067的工作電路十分簡單，由計數(shù)器輸出的8421碼，與CD4067數(shù)控端相對應(yīng)連接。 CD4067的0～15通道的輸入（輸出）端與發(fā)光二極管LEDo～LED15各支路對應(yīng)相連，可以顯示CD4067的導(dǎo)通情況。本電路只設(shè)計了一種傳輸情況下的顯示電路，只能顯示選擇開關(guān)S1接地時的電流流向。S2為禁止開關(guān)，撥至高電位，各通道均不導(dǎo)通。
演示全電路工作原理時，把S1、S2都撥至與地相連，外接6V電源從XJ插入，電源指示發(fā)光管LED亮，振蕩電路開始工作，輸出計數(shù)脈沖。調(diào)節(jié)RP，使振蕩頻率最低，此時LED0約每秒閃亮一次，計數(shù)器開始計數(shù)，發(fā)光管LEDD、LEDC、LEDB、LEDA遵循842l碼的原則發(fā)光，計數(shù)器將編碼輸送到CD4067數(shù)控端，再根據(jù)編碼順序，依次接通CD4067的0～15通道，使LED0～LEDl5的16只發(fā)光二極管依次發(fā)光，每只發(fā)光管發(fā)光時間受計數(shù)脈沖控制。由于計數(shù)是連續(xù)進行的，所以CD4067的16個通道依次輪流導(dǎo)通，且周而復(fù)始，整個電路工作原理及功能可一目了然。
將S2撥至高電位端，使CD4067的⑩腳處于高電位，此時可以看到計數(shù)顯示在不停的工作。 但LEDo～LEDl5全部熄滅，CD4067處于關(guān)閉狀態(tài)。
再將S2撥回低電位，將Sl撥至高電位，使通過CD4067的電流改變方向。 LEDo～LEDl5熄滅，此時可用萬用表測量0～15各通道輸出端隨計數(shù)脈沖跳動的電壓，以證實CD4067具有雙向?qū)ǖ墓δ堋！⊥ㄟ^調(diào)節(jié)RP，使振蕩周期加快，讓發(fā)光管快速閃亮，出現(xiàn)一個亮燈從首至尾快速游動的感覺。這就形成了一個彩燈控制電路。如改變O～15通道的接法，可接成循環(huán)、追逐、放射等多樣形式的彩燈控制電路。還可利用CD4067的16個輸出端去實現(xiàn)音量控制、調(diào)速、調(diào)光等。
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