深入解析CD4098B：一款多功能的CMOS雙單穩態多諧振蕩器

作為電子工程師，在設計電路時，我們經常需要用到能夠實現脈沖延遲、定時和整形等功能的器件。今天，我將為大家詳細介紹一款來自德州儀器（Texas Instruments）的CMOS雙單穩態多諧振蕩器——CD4098B。

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器件概述

CD4098B是一款高壓型（20V額定電壓）的雙單穩態多諧振蕩器，能為任何固定電壓定時應用提供穩定的可重觸發/可復位單穩態操作。它通過外部電阻（$R_X$）和外部電容（$C_X$）來控制電路的定時，調整$R_X$和$C_X$的值可以在Q和Q'端子獲得較寬范圍的輸出脈沖寬度。而且，從觸發輸入到輸出轉換的時間延遲（觸發傳播延遲）以及從復位輸入到輸出轉換的時間延遲（復位傳播延遲）與$R_X$和$C_X$無關。

功能特性

靈活的觸發方式

提供前沿觸發（+TR）和后沿觸發（-TR）輸入，可根據輸入脈沖的任一邊沿進行觸發。未使用的+TR輸入應連接到$V{SS}$，未使用的-TR輸入應連接到$V{DD}$。

可重觸發和復位功能

在正常操作中，每次施加新的觸發脈沖時，電路都會觸發（將輸出脈沖延長一個周期）。若要工作在不可重觸發模式，當使用前沿觸發（+TR）時，將Q連接到-TR；當使用后沿觸發（-TR）時，將Q'連接到+TR。

寬范圍的輸出脈沖寬度

通過調整外部電阻$R_X$和電容$C_X$，可以獲得不同的輸出脈沖寬度。該多諧振蕩器的時間周期（$T$）可近似表示為$T_X = 1/2R_XC_X$（$C_X geq$某一值）。

獨立的復位功能

提供一個低電平有效的RESET輸入，用于立即終止輸出脈沖或在電源開啟時防止輸出脈沖。未使用的RESET輸入應連接到$V{DD}$，但若CD4098B的整個部分未使用，其RESET應連接到$V{SS}$。

標準的輸出特性

具有標準化、對稱的輸出特性，輸出脈沖寬度在不同溫度和電壓條件下具有一定的穩定性。

電氣參數

最大額定值

• 直流電源電壓范圍（$V_{DD}$）：-0.5V 至 +20V
• 輸入電壓范圍：所有輸入 -0.5V 至 $V_{DD}$ + 0.5V
• 直流輸入電流：任一輸入最大 10mA
• 每封裝功耗（$P_D$）：在不同溫度范圍有不同的限制
• 工作溫度范圍：-55°C 至 +125°C
• 存儲溫度范圍：-55°C 至 +150°C

靜態電氣特性

包括靜態電流、輸出低電平電流、輸出高電平電流、輸出電壓、輸入電壓和輸入電流等參數在不同溫度和電壓條件下的具體數值。

動態電氣特性

在$T_A = 25°C$、輸入$t_r, t_f = 20ns$、$C_L = 50pF$、$R_L = 200kΩ$的條件下，給出了觸發傳播延遲時間、最小觸發脈沖寬度、轉換時間、復位傳播延遲時間、最小復位脈沖寬度、觸發上升或下降時間、脈沖寬度匹配和輸入電容等參數的典型值和最大值。

應用領域

脈沖延遲和定時

利用CD4098B可以精確控制脈沖的延遲時間，實現定時功能。

脈沖整形

對輸入脈沖進行整形，使其符合特定的要求。

非穩態多諧振蕩器

通過適當的連接方式，可以將CD4098B用作非穩態多諧振蕩器。

封裝信息

CD4098B提供多種封裝形式，包括16引腳的陶瓷雙列直插式封裝（F3A后綴）、16引腳的塑料雙列直插式封裝（E后綴）、16引腳的小外形封裝（M、M96和MT后綴）以及16引腳的薄型收縮小外形封裝（PW和PWR后綴）。不同的封裝適用于不同的應用場景，工程師可以根據實際需求進行選擇。

注意事項

在使用CD4098B時，需要注意以下幾點：

• 外部電阻$R_X$的最小值為5kΩ，外部電容$C_X$的最大值為100μF。
• 時間周期$T$會因器件個體差異以及電壓、溫度和$R_XC_X$值的變化而有所不同。
• 要根據實際應用場景合理選擇觸發方式和工作模式。

CD4098B是一款功能強大、性能穩定的CMOS雙單穩態多諧振蕩器，在脈沖處理和定時應用中具有廣泛的應用前景。希望通過本文的介紹，能幫助大家更好地了解和使用這款器件。大家在實際應用中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區交流分享。