현대 전자 기술 분야에서CMOS (보완 금속-산화물-세미 컨덕터) 통합 회로저전력 소비, 높은 통합 및 우수한 호환성으로 인해 디지털 및 아날로그 회로 설계의 핵심 구성 요소가되었습니다. CD4007은 고전적인 CMOS 장치로서 고유 한 구조 설계 및 유연한 응용 특성으로 전자 엔지니어링 실습에서 중요한 위치를 차지합니다. 이 기사는 구조, 특성 및 응용 프로그램과 같은 여러 차원 에서이 통합 회로의 기술적 세부 사항과 실제 가치를 종합적으로 분석합니다.
CD4007이란 무엇입니까?
CD4007유연한 트랜지스터 구성을 위해 전자 제품에 널리 사용되는 CMOS (보완 금속 산화물-세미 컨덕터) 패밀리에 속하는 다목적 통합 회로 (IC)입니다. 핵심에는 3 쌍의 상보 MOS 트랜지스터가 포함되어 있습니다. 각 쌍은 1 개의 N- 채널 MOSFET (NMOS)와 1 개의 P 채널 MOSFET (PMOS)로 구성됩니다. 이 구조를 통해 디자이너는 간단한 스위치 및 인버터에서보다 복잡한 논리 게이트 또는 앰프에 이르기까지 다양한 회로 요구에 맞게 직렬, 병렬 또는 개별 장치와 같은 다양한 방식으로 트랜지스터를 구성 할 수 있습니다. CD4007의 주요 장점은 TTL (Transistor-Transiscor Logic) 및 NMOS를 포함한 여러 로직 패밀리와의 호환성이있어 다양한 시스템 설계에 적응할 수 있다는 것입니다. 그것은 광범위한 전압 범위 (일반적으로 3V ~ 18V)에 걸쳐 작동하고, 저전력 소비를 제공하며, 우수한 소음 면역을 나타냅니다. 이는 민감한 응용 분야에서 신호 무결성을 유지하는 데 중요합니다. 또한 IC는 배수 단자와 접지 사이의 클램핑 다이오드를 통한 정전기 방전 (ESD)에 대한 내장 보호를 포함하여 취급 및 작동 중 내구성을 향상시킵니다. 이러한 기능은 유연성 및 비용 효율성과 결합하여 CD4007을 교육 프로젝트, 프로토 타이핑 및 실제 전자 설계에서 필수로 만듭니다.
CD4007의 핵심 구조 및 작업 원리
의 핵심 장점CD4007정교한 내부 트랜지스터 구성에서 비롯됩니다. 칩에는 3 쌍의 보완 적 강화 모드 MOS 트랜지스터가 포함되어 있습니다. 각 쌍은 1 개의 N- 채널 (NMO) 및 1 개의 P 채널 (PMOS) 트랜지스터, 총 3 개의 NMOS 트랜지스터 및 3 개의 PMOS 트랜지스터로 구성됩니다. 이 대칭 구조는 시리즈와 병렬 모드 모두에서 작동하여 다양한 회로 설계를위한 기초를 놓을 수 있습니다.
전기 원칙의 관점에서, 작동CD4007MOS 트랜지스터의 스위칭 특성에 의존합니다. NMOS 트랜지스터의 게이트에 고전압이 적용될 때, 배수구와 소스 사이에 전도성 채널이 형성되어 트랜지스터를 켜고; 저전압이 게이트에 적용될 때 PMOS 트랜지스터가 켜집니다. 게이트 전압을 제어함으로써 트랜지스터의 정확한 스위칭 제어가 달성 될 수있어 다양한 로직 함수 또는 신호 처리 회로를 구성 할 수 있습니다.
칩 내부의 모든 PMOS 트랜지스터의 기판은 양의 전원 공급 핀 (VDD, 핀 14)에 연결되고 NMOS 트랜지스터의 기판이지면에 균일하게 연결되어 있음을 주목할 가치가 있습니다 (VSS, 핀 7). 이 설계는 트랜지스터가 안정적인 바이어스 상태에서 작동하도록 보장하고 회로 성능에 대한 기판 효과의 간섭을 줄입니다.
CD4007의 사양
| 유형 | 매개 변수 | 값 |
|---|---|---|
| 산 | 장착 유형 | 표면 마운트 |
| 패키지 / 케이스 | 14-SOIC (0.154, 3.90mm 너비) | |
| 핀 수 | 14 | |
| 공급 업체 장치 패키지 | 14 -Soic | |
| 운영 조건 | 작동 온도 | -40 ° C ~ 85 ° C |
| 최대 작동 온도 | 85 ° C | |
| 최소 작동 온도 | -40 ° C | |
| 전기 특성 | 공급 전압 | 3V ~ 15V |
| 최대 공급 전압 | 15V | |
| 최소 공급 전압 | 3V | |
| 전파 지연 | 50 ns | |
| 디자인 사양 | 시리즈 | 4000B |
| 논리 기능 | 인버터 | |
| 논리 유형 | 보완 쌍 플러스 인버터 | |
| 회로 수 | 2 | |
| 비트 수 | 3 | |
| 입력 라인 수 | 3 | |
| 출력 라인 수 | 3 | |
| 기본 부품 번호 | 4007 | |
| 극성 | 반전 | |
| 추가 세부 사항 | 포장 | 튜브 |
| 부품 상태 | 쓸모없는 | |
| 수분 감도 수준 (MSL) | 1 (무제한) | |
| ROHS 상태 | ROHS 준수 | |
| 무료로 리드 | 무료로 리드 | |
| 게시 | 1999 |
의 특징CD4007
| 특징 | 설명 |
|---|---|
| 넓은 공급 전압 범위 | 3.0V ~ 15V |
| 높은 소음 면역 | 0.45 VCC (유형) |
| 정지 현재 테스트 | 20V에서 100% 테스트 |
| 대칭 출력 특성 | 신뢰할 수있는 출력 보장 표준화 |
트랜지스터 구성: 그것은 3 쌍의 보완 MOS 트랜지스터로 구성됩니다.3 개의 N- 채널 MOSFET (NMOS) 및 3 개의 P 채널 MOSFET (PMOS). 이 페어링은 트랜지스터의 시리즈, 병렬 또는 기타 사용자 정의 구성을 활성화하여 유연한 회로 설계를 가능하게합니다.
넓은 전압 범위: 일반적으로 3V에서 18V까지 광범위한 공급 전압 범위에서 작동합니다. 이러한 유연성은 다양한 전원과 호환되며 저전압 및 중간 전압 응용 분야에 적합합니다.
저전력 소비: CMOS 장치는 정적 전력 소실이 매우 낮아서 배터리 구동 장치 또는 에너지 효율이 중요한 회로에 이상적입니다.
높은 소음 면역: CMOS 기술은 본질적으로 강한 소음 면역을 제공하여 전기 간섭이있는 환경에서도 안정적인 작동을 보장합니다. 이 기능은 사용을 사용하는 회로의 신뢰성을 향상시킵니다CD4007.
ESD 보호: 단자와 접지 사이의 클램핑 다이오드와 같은 내장 정전기 방전 (ESD) 보호 메커니즘이 포함됩니다. 이는 정적이 발생하기 쉬운 환경에서 취급 또는 작동 중 IC가 손상을 방지합니다.
호환성: 다른 논리 패밀리와 완벽하게 인터페이스TTL (Transistor-Transissistor Logic), NMOS 및 기타 CMOS 장치. 이 다목적 성은 혼합 로그 시스템으로의 통합을 단순화합니다.
응용 프로그램의 유연성: 구성 가능한 트랜지스터 쌍으로 인해 인버터, 앰프, 발진기, 전압 조정기, 논리 게이트 및 간단한 아날로그 회로와 같은 광범위한 목적으로 사용할 수 있습니다. 이 적응성은 프로토 타이핑 및 교육 프로젝트에 인기있는 선택입니다.
온도 내성: -55 ° C ~ 125 ° C (산업 등급)의 전형적인 온도 범위에서 안정적으로 기능하여 열 조건의 가혹하거나 다양한 열 조건에서 성능을 보장합니다.
CD4007 핀 구성
| 핀 번호 | 핀 이름 | 설명 |
|---|---|---|
| 1 | 2DP | P 채널 2의 배수 |
| 2 | 2sp | P 채널 2의 출처 |
| 3 | 2A | 입력 채널 2 |
| 4 | 2sn | N 채널 2의 출처 |
| 5 | 2dn | N 채널 2의 배수 |
| 6 | 1A | 입력 채널 1 |
| 7 | VSS | 소스 공급 |
| 8 | 1dn | N 채널 1의 배수 |
| 9 | 3SN | N 채널 3의 출처 |
| 10 | 3A | 입력 채널 3 |
| 11 | 3SP | P 채널 3의 출처 |
| 12 | 3y | 산출 |
| 13 | 1dp | P 채널 1의 배수 |
| 14 | VDD | 배수 공급 |
CD4007 CAD 모델
CD4007 발자국
CD4007 CAD 모델
CD4007의 응용
디지털 논리 회로
인버터: 쌍에서 하나의 n 채널과 1 개의 p 채널 트랜지스터를 결합하여CD4007디지털 로직의 기본 빌딩 블록 인 Not Gate (인버터)로 기능 할 수 있습니다.
논리 게이트: 여러 트랜지스터 쌍을 구성하면 기본 디지털 로직 작업과 같은 복잡한 게이트를 생성 할 수 있습니다.
플립 플롭과 래치: 적절한 배선을 사용하면 이진 데이터를 순차적 논리 회로에 저장하기 위해 간단한 메모리 요소 (예 : SR 플립 플롭)를 형성 할 수 있습니다.
아날로그 회로
증폭기: 보완 쌍 (푸시 풀 앰프)으로 구성되면 오디오 또는 센서 출력과 같은 저전력 아날로그 신호를 증폭시킬 수 있습니다.
발진기: 커패시터 및 저항이있는 트랜지스터 쌍을 활용하면 타이밍 또는 시계 응용 분야에 진동 신호 (예 : 사각형 파)을 생성 할 수 있습니다.
전압 조정기: 션트 구성에서는 전압 수준을 안정화시켜 전압 변동으로부터 민감한 부품을 보호 할 수 있습니다.
임계 값 검출기: 입력 전압이 미리 정의 된 임계 값을 가로 지르는시기를 감지하는 비교기 역할을 할 수 있으며, 센서 기반 시스템에 유용합니다.
전력 관리
전압 레벨 시프터: CMOS, NMO 및 TTL 로직 패밀리와의 호환성을 사용하면 상이한 전압 레벨 (예 : 5V ~ 12V) 사이의 신호를 변환하여 불일치 한 장치 간의 통신을 용이하게합니다.
저전력 스위치: MOSFET은 "ON"상태에서 최소 전력을 소비함에 따라 배터리 작동 장치의 전력 흐름을 제어하기위한 저 손실 스위치 역할을 할 수 있습니다.
교육 및 프로토 타이핑
투명성 (개별 트랜지스터 노출)과 유연성으로 인해 전자 교육에서 회로 설계, 트랜지스터 행동 및 논리 원리를 가르치는 데 널리 사용됩니다. 특수 IC가 필요하지 않고 맞춤형 회로의 프로토 타이핑을 단순화합니다.
특수 용도
ESD 보호 모듈: 내장 클램핑 다이오드는 회로의 다른 구성 요소를 정전기 방전으로부터 보호하기 위해 용도를 변경할 수 있습니다.
라이트 센서: 광 의존성 저항 (LDR)과 쌍을 이룰 때 간단한 조명 감지 회로 (예 : 자동 야간 조명)를 형성 할 수 있습니다.
CD4007의 비슷한 사양이있는 부품
| 부품 번호 | 제조업체 | 패키지 / 케이스 | 핀 수 | 전파 지연 | 최소 공급 전압 | 공급 전압 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CD4007cm | 반도체에서 | 14-SOIC (0.154, 3.90mm 너비) | 14 | 50 ns | 3 v | 3V ~ 15V |
| MC14007UBD | 반도체에서 | 14-SOIC (0.154, 3.90mm 너비) | 14 | 18 ns | - | 5 v |
| SN74HCT04DR | 텍사스 악기 | 14-SOIC (0.154, 3.90mm 너비) | 14 | 55 ns | 3 v | 3V ~ 18V |
CD4007의 제조업체
주요 제조업체CD4007텍사스 악기 (TI)입니다. CD4007UB, CD4007UBEG4 및 CD4007UBNSRG4와 같은 많은 CD4007- 관련 제품은 모두 Texas Instruments에 의해 생성됩니다. Texas Instruments는 잘 알려진 반도체 회사이며 CD4007 제품은 다양한 전자 회로에서 널리 사용되는 고품질 및 안정적인 성능의 특성을 가지고 있습니다. 과거에는 Fairchild (현재 Onsemi)도 CD4007을 생산했지만 일부 모델은 중단되었을 수 있습니다. 전반적으로 Texas Instruments는 현재 CD4007 시장의 주요 제조업체입니다.
CD4007독특한 트랜지스터 어레이 구조, 넓은 전압 작동 범위 및 유연한 구성 옵션을 통해 CMOS 기술의 현저한 적응성을 보여줍니다. 간단한 논리 게이트에서 복잡한 신호 처리 회로에 이르기 까지이 IC는 전자 교육, 프로토 타입 개발 및 소규모 응용 분야에서 중요한 역할을합니다. 전자 엔지니어와 애호가 모두에게 CD4007의 작업 원칙 및 응용 기술에 대한 깊은 이해는 회로 설계 관점을 확대 할뿐만 아니라 "단순성과의 복잡성 제어"라는 전자 설계 철학을 구체화합니다.
CD4007데이터 시트 PDF
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