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今天是CD4011芯片，主要是以下几个方面：

• 1、CD4011 是什么芯片？
• 2、CD4011 引脚图及作用
• 3、CD4011 3D 模型
• 4、CD4011 芯片功能介绍
• 5、CD4011 特性参数
• 6、CD4011 最简单电路图
• 7、CD4011 振荡电路原理
• 8、CD4011 与非门逻辑电路
• 9、CD4011 声光控制电路图
• 10、CD4011 蜂鸣器电路

一、CD4011 是什么芯片？

CD4011 芯片带有四个独立的与非门。需要注意的是，该 IC 的输出电压和工作电压是相等的。该芯片广泛用于许多电路中，包括 mp3 播放器、AV 接收器、蓝光播放器和家庭影院。

• 如果你想将此芯片用作逻辑反相器，你可以将 NAND 门重新配置为 NOT 门。
• 更短的转换时间使该器件成为高速应用的最佳选择。
• 该器件的典型工作电压为 5V，采用 14 引脚 PDIP、GDIP 和 PDSO 封装。
• 工作电压范围为 -55 至 125C，传播延迟时间为 60ns。

器件以正逻辑执行布尔函数 Y = A × B 或 Y = A + B。该 IC 用于 AV 接收器、便携式音频基座和蓝光播放器。

二、CD4011引脚图及作用

三、CD4011 3D模型

1、CD4011 电路符号

2、CD4011 封装尺寸

3、CD4011 3D模型

四、CD4011 芯片功能介绍

1、什么是与非门？

与非门是一种逻辑门，其工作方式类似于与门，输出端有一个非门。因此它通常被称为 NOT-AND。

由 AND 和 NOT 门构建的 NAND 门。

与门的任何输出都由非门反转。因此，简单地说，与非门是一种逻辑门，仅当所有输入为高时才提供低输出，如下面的真值表所示。

与非门用于设计广泛的逻辑功能，包括 SR 锁存器和 D 触发器。你经常会看到连接两个输入以创建一个输入的电路示例。这将 NAND 转换成一个非门，将输入反转。

2、如何使用 CD4011？

首先，你需要一个 3 到 15V 的电源电压。某些版本的芯片支持高达 20V。检查你的芯片版本的数据表以获取确切值。

为了能够使用芯片中的任何与非门，你需要首先将 VDD 引脚连接 到正电源端子，将 GND 引脚连接 到负电源端子。A 和 B 引脚 是 IC 中四个与非门的输入。Q 引脚 是 NAND 门的输出。

CD4011 有 12 个输入输出引脚，用于四个与非门。要使用 CD4011 IC，只需使用 Vcc 和接地引脚为其供电。IC的典型工作电压为+5V，但也可以工作在+7V。输出引脚上 IC 的输出电压将等于 IC 的工作电压。根据与非门真值表，当门的两个输入均为低电平时，输出将为高电平，否则为低电平。

五、CD4011 特性参数

• 双输入与非门——四通道封装
• 典型工作电压：5V
• 高电平输出电流：- 1.5 mA
• 低电平输出电流：1.5mA
• 传播延迟时间：60 ns（典型值），CL = 50 pF，VDD = 10 V
• 工作温度范围：- 55 C to + 125 C
• 可用封装：14-pin PDIP、GDIP、PDSO
• 缓冲输入和输出
• 标准化对称输出特性
• 在18 V的全封装温度范围内最大输入电流为1 μA；18 V 和 25°C 时为 100 nA
• 100% 的 20 V 静态电流测试
• 5V、10V 和 15V 参数额定值
• 噪声容限（在整个封装温度范围内：VDD = 5 V 时 -1 V；VDD = 10 V 时 -2 V；-2.5 在 VDD = 15 V。

六、CD4011 最简单电路图

下图是一个可以使用 NAND 门构建的实际示例，在以下电路中，有两个触摸传感器；一个用于打开 LED，另一个用于关闭 LED。

该电路使用两个 NAND 门设置为由两个触摸传感器设置或重置的锁存器。

所需的元器件清单：

• 一个 LED (L1)
• 带有与非门的芯片，例如 CD4011BE
• 3 个 10 kΩ 电阻 (R1-R3)
• 2 x 两个金属板靠在一起形成触摸传感器

七、CD4011 振荡电路原理

1、CD4011 振荡电路原理

在任何模拟和数字电路中，都会通过反馈产生振荡。也是这种情况下，我们使用 R1、C2 将电流输出反馈到输入导致振荡。

下图为 CD4011 振荡电路原理：

• 我们假设 IC1a 或引脚 3 的输出逻辑为“1”，所以 IC1b 或引脚 4 的输出为“0”，然后，引脚 3 上的电压将开始通过 R1 为 C1 充电。
• 但 C1 也连接到门 1 的输入，最终，充电 C1 将变为“1”，足以将 IC1a 的输出从“1”切换为“0”逻辑。
• 这导致 IC1b 改变状态，其输出变为“1”。现在 C1 由 IC1b 的输出放电。最终，C1 和 R1 处的电压变为“0”，IC1a 切换回之前的状态。然后将返回并按循环继续。
• 如果我们降低电源电压会降低音量输出。我们可以在 3V 到 15V 之间使用。
• 我们应该将未使用的 IC-4011 输入（引脚 8、9、12 和 13）接地。
• 这种压控振荡器设计基于 CMOS 集成电路 CD4011。该振荡器提供了相当好的线性度，其电流消耗非常低。电源电压范围为 5 至 15 伏。该电路可以用作频率调制器。
• 振荡器的输出频率取决于R1、R2、C1的参数和电源电压。

2、CD4011 压控振荡器电路

该电路包括两个基于 NAND 门的 RS 锁存器 - DD1.1、DD2.1 和 DD3.1、DD4.1。如果输出 OUT1 为低电平，则输出 OUT2 为高电平，二极管 D2 不导通电流。

管脚 1 的逻辑电平为高，电容 C1 放电。引脚 6 的逻辑电平从高变为低，因此引脚 4 和 3 的逻辑电平也发生变化。电容 C1 以相反的极性充电（充电电流通过逻辑门输入端的保护二极管）。

该电路产生的脉冲幅度取决于电源电压，其频率取决于控制电压源 U ctrl。如果 U ctrl则提供中频=0。注意，如果改变二极管D1、D2的极性，控制电压U ctrl应相对于电源电压+U施加。

DD1-CD4011；D1，D2 - 1N4148；

R1、R2 - 100k；C1 - 4.7nF；C2、C3 - 0.1 μF；

±U ctrl = -1.5..3 +U = 5 V；

+U = 5..15 V

压控振荡器电路的工作频率上限取决于R1、R2、C1和集成电路DD1的参数。最高工作频率可达数MHz，对于 5 V 的电源电压，频率与电压的比约为 360 Hz/V。

八、CD4011 的与非门逻辑电路

首先，我们必须给 4011 NAND 门芯片供电。我们将为它提供 5V 的电源，因此我们将 +5V 提供给引脚 14，并将引脚 7 连接到 GND。这为芯片建立了电源。

我们为每个按钮连接一个 10KΩ 电阻，这些电阻用作上拉电阻。它们将按钮上拉至 V CC，即逻辑电平 1，因此按钮通常具有明确定义的逻辑高（或 1）状态。

当按下按钮时，电阻还可以防止 Vcc 直接短路到地。因此，当按钮单独未按下时，其逻辑值通常为 1。因此，当两者均未按下时，将 2 个逻辑高（或 1）值输入到与非门，这意味着 NAND 将产生低（或 0）输出。请记住，两个逻辑高电平将为与非门产生逻辑低电平输出。因此，与非门不会为负载通电，因此当两个按钮都没有按下时，LED 将熄灭。

当按下按钮时，按钮现在与地面接触。相应的输入引脚现在将接地，其逻辑电平将变为逻辑低电平（现在它与地面接触）。当其中一个或两个按钮被按下时，与非门将输出逻辑高电平（或 1），连接到输出的负载将通电。因此在这种情况下 LED 会亮起。

九、CD4011 声光控制电路图

制作 LED 闪光灯电路需要以下组件：

CD4011 IC在电路中作为多谐振荡器接线，IC的栅极B和栅极D的产量由晶体管通过1K电阻处理，每个晶体管通过470欧姆限流电阻驱动两个LED。该电路的工作电压为9V DC。通过使用更高的 NPN 晶体管，例如BD139或 TIP31 ，可以额外扩展 LED 的数量。

十、CD4011 蜂鸣器电路

制作蜂鸣器电路需要以下组件：

蜂鸣器电路：

工作说明：

该电路的核心是通过 CD4011 IC 工作的 2 个 NAND 门。在这里，2 个 NAND 门连接为一个非稳态多谐振荡器，因此 IC 引脚 4 的输出连续变高和变低。

这会连续切换为压电蜂鸣器提供驱动的 2N4401 晶体管（开和关）。因此，压电蜂鸣器发出蜂鸣声，LED 持续闪烁。

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