Home - Blog

4047 IC: Een gedetailleerde inleiding tot een monostabiele en astabiele multivibrator

Om je op de hoogte te houden van impactvolle informatie over technologie en engineering, zullen we het 4047 IC onder de loep nemen. 

Het 4047 IC is één van de meest populaire inverters ter wereld. Bovendien is het 4047 IC in sommige landen waar elektrische belasting een probleem is gebleken, vooral van pas gekomen.

De belangrijkste reden hiervoor is zijn vermogen om elektrische energie op te slaan en deze vervolgens te ontladen zonder de elektrische hoofdstroom. Met dit in gedachten, zullen we diep in het 4047 IC duiken.

Wat is een 4047 IC?

Het 4047 IC of de CD 4047 is een CMOS multivibrator. Deze multivibrator kan zowel Low Power monostabiel als astabiel zijn. Bovendien zet een 4047 IC hoofdzakelijk gelijkstroom om in wisselstroom. Het genereert ook sinus- en pulsgolven. 

Het 4047 IC is één van de drie multivibratoren die tegenwoordig op de markt zijn. Bovendien valt deze chip onder de astabiele en monostabiele categorieën. Niettemin ontbreekt deze multivibrator hierdoor in slechts één categorie. De categorie waarin het 4047 IC echter tekort schiet, is die van de bistabiele multivibrator.

Een bistabiele multivibrator is een multivibrator waarbij de schakeling stabiel is in beide toestanden. Niettegenstaande kan een externe triggerpuls de toestand van de schakeling omkeren. Bij een astabiele multivibrator is de schakeling echter onstabiel en schakelt voortdurend van de ene toestand naar de andere. In het algemeen functioneert hij min of meer als een relaxatie-oscillator.

Bij een monostabiele multivibrator daarentegen is slechts één toestand van de schakeling stabiel, terwijl de andere van voorbijgaande aard is. Kortom, een schakeling met een monostabiele multivibrator is een one-shot schakeling.

Met dit alles in gedachten is het goed erop te wijzen dat het spanningsbereik van een 4047 IC 3V tot 18V is. Het werkt echter het beste bij 5V.

Pin Configuration

4047 IC 1

4047 IC Pin Configuratie

Bron:  Wikimedia Commons

PinnummerPin NaamSpeld Beschrijving
1.        CWordt gebruikt om externe condensatoren aan te sluiten.
2.        RWordt gebruikt om externe weerstanden aan te sluiten.
3.        RCCVoor het aansluiten van weerstanden en condensatoren.
4.        AST’ (Astabiele Bar)Laag bij gebruik in Astable-modus.
5.        ASTHoog bij gebruik in Astable-modus.
6.        -TriggerIn Monostabiele modus, krijgt het Hoog naar laag overgangen.
7.        VSSMassa-pen van het IC.
8.        +TriggerDeze wordt gebruikt in de monostabiele modus. Het ontvangt Laag naar Hoog overgangen.
9.        EXT RESETDit is een externe reset-pen. Het geven van een hoge puls aan deze pin reset de uitgang Q naar laag en Q’ naar hoog.
10.    QGeeft standaard een hoge uitgang.
11.    Q’De inverse uitgang van pin 10 betekent dat het een lage uitgang geeft.
12.    RetriggerIn monostabiele modus gebruikt hij gelijktijdig retrigger +trigger en -trigger pin.
13.    OSC UitGeeft een oscillerende uitgang.
14.    VDDPositieve ingangspen van het IC.

Eigenschappen van het 4047 IC

De gebufferde uitgangen zijn nauwkeurig en aangevuld.

Het heeft consistente en symmetrische o/p-karakteristieken.

De ingangen zijn dienovereenkomstig gebufferd.

Het is 100% getest op ruststroom bij 20V.

Kan werken in monostabiele en astabiele modes.

Een enkele condensator en weerstand zijn extern vereist.

Het 4047 IC verbruikt minder stroom.

In het algemeen heeft het een hoge ongevoeligheid voor ruis.

De parametrische waarden zijn 5 Volt, 10 Volt en 15 Volt.

Specificaties van het 4047 IC

Voor een enkele ingang is de DC ingangsstroom ±10mA.

Heeft een bedrijfsbereik van temperatuur variërend van -55°C tot +125°C.

Een 4047 IC-chip heeft een ingangsspanningsbereik van 3V tot 18V.

Het bereik van de bewaartemperatuur van het 4047 IC is -65°C tot +150°C.

De soldeerpunttemperatuur is 260°C.

4047 IC-Verschil tussen 555 & CD4047

De 555, beter bekend als de NE555 timer, is een geïntegreerde schakeling die wordt gebruikt in timers. Hij is ook populair in pulsgeneratie, timers, en oscillatortoepassingen. Het eerste verschil dat je ziet wanneer je een 555 en een CD4047 naast elkaar legt, is het aantal pinnen.

Een CD4047 heeft 14 pennen, terwijl de 555 acht pennen heeft. Deze pinnen zijn over het algemeen beschikbaar in PDIP, SOIC, en VSSOP pakketten. De pinnen op een NE555 zijn namelijk in volgorde van één tot acht:

Andere even belangrijke belangrijke verschillen tussen de 555 en de CD4047 zijn o.a. maar niet beperkt tot:

Ten eerste ligt de maximale bedrijfstemperatuur van de 555 tussen 0°C tot 70°C. De CD4047 daarentegen heeft een bedrijfstemperatuur van -55°C tot +125°C.

Ten tweede, de bedrijfsspanning van de CD4047 ligt tussen 3V en 18V, terwijl de 555 een bereik heeft van 5V tot 18V.

En tenslotte werkt een 555 schakeling in bistabiele, monostabiele, en astabiele modes. De CD4047 daarentegen werkt alleen in monostabiele en astabiele modus.

4047 IC 2

NE555 Laagdoorlaat Chip

Hoe bouw je een CD4047 astabiele multivibrator-schakeling?

Eenvoudige blokgolfgenerator

4047 IC 3

Een eenvoudige blokgolfgenerator

Ter illustratie zullen we een CD4047 astabiele multivibrator-schakeling bouwen. Om dit te illustreren maken we een eenvoudige blokgolfgenerator.

De stroombron voor onze generator zal in feite een 9-batterijen voeding zijn. Hiermee zal uiteindelijk een blokgolf met drie vormen worden gemaakt. Uiteindelijk zullen al deze drie uitgangen een 50% duty symmetrische cyclus hebben.

4047 IC-Benodigdheden

Breadboard of universele printplaat.

Draden

Batterijen

Potentiometer

Halfgeleider: CD4047

14 pins aansluiting

Hoe te bouwen

Als alles klaar is, maakt u de indeling van uw breadboard en sluit u alles goed aan. Wees hierbij zeer voorzichtig met de bedrading. Houd hierbij rekening met de polariteit van de elektrolytische condensator.

Meet en registreer vervolgens de golfvorm op pen 13, 10 en 11. Samengevat wordt de waarde van C1 volgens deze opstelling afgebroken. Dit bepaalt dus de frequentie.

1uF = 1-10Hz

0.1uF = 10Hz-1kHz

0.01uF = 100Hz-10kHz

Al die tijd is de VR1 potentiometer 250K.

4047 IC-Resultaten

Ten eerste, met een duty cycle van 50%, is pen 13 de basisfrequentie die door VR1 en C1 wordt verkregen. Het proces verloopt over pin 1, 2, en 3 in het algemeen.

Tegelijkertijd tonen de pennen 10 en 11 beide de halve frequentie van de oorspronkelijke frequentie op pen 13.

Tenslotte worden de frequenties op de pennen 10 en 11 naar elkaars zinnen geïnverteerd. Dientengevolge zijn deze geïnverteerde uitgangen beide 180 graden uit fase.

Samenvattend is hier een grafische interpretatie van de golf voor een signaal van de drie uitgangen.

Een infographic die de interpretatie van een golf weergeeft

Hoewel u de duty cycle van 50% niet kunt instellen, kunt u de uitgangsfrequentie wel instellen door VR1 aan te passen en C1 te laden.  Niet te vergeten, 1K tot 1M is de bereikwaarde die u krijgt van VR1. C1, daarentegen, bepaalt de frequentie.

Denk er bij het bouwen van deze basis blokgolf aan om een lage lekcapaciteit te kiezen. Dit vermindert de vervorming van de golfvorm en de foutfrequentie.

4047 IC-Knipperende LEDs met de CD4047

Met dit experiment krijg je een duidelijker beeld van het gebruik van het 4047 IC, zoals te zien is.

Benodigdheden

Broodplank of universele printplaat

Draden

Batterij

Weerstanden

LED’s

Potentiometer

CD4047

Hoe te bouwen

Zonder dat je in de eerste plaats veel hoeft te veranderen van het vorige bord, hoef je alleen maar een paar wijzigingen voor het grootste deel door te voeren. Daarom moet u de LED’s en de weerstanden aan uw breadboard toevoegen.

Test en resultaten

Daarom kun je, met alles goed ingedeeld, nu proberen de VR1 aan te passen en de C1 te veranderen. Als u dit doet, kunt u het verschil tussen de LED’s opmerken. Als gevolg hiervan heb je twee knipperende LED’s.

Andere experimenten met astable multivibrators

Een 1KHz Oscillator circuit met behulp van CD4011 NAND Gates.

Een eenvoudig blokgolfgeneratorcircuit met NOR Gate CD4001.

1KHz Oscillator met behulp van Schmitt trigger.

Een eenvoudig 1KHz klokgeneratorcircuit met behulp van CD4049 NOT Gates.

Een eenvoudig hoogfrequent oscillatorcircuit met NOT Gate.

Driehoek golf generator circuit.

4047 IC-Toepassingen

Elektronische printplaat met geïntegreerde chips

Envelop detectie

Gebruikt voor frequentiediscriminatie

Frequentieverdeling

Frequentievermenigvuldiging

Toepassingen met vertraging

Timing circuits

Conversie van AC naar DC

Maakt verschillende omvormer circuit projecten. Bijvoorbeeld 60W tot 100W, 12VDC – 220VAC, IC-4047 en IRF540 gebaseerd op 100W. 100W Omvormer met Vierkante golf Omvormer via LM358, CD4047, 2N3055, 2SC106 en ten slotte 60W DC-AC converters circuit via IC4047.

Conclusion

Kortom, het IC werkt uitsluitend op twee modi specifiek. De twee modi zijn monostable en astable in het algemeen. Bovendien wordt het IC gebruikt om verschillende circuits voor verschillende doeleinden te maken.

Als u wilt experimenteren met de 4047 IC of de NE555, dan bent u op de juiste plek. Tot slot, voor al uw PCB– en andere elektronicabehoeften, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Hommer Zhao
Hallo, ik ben Hommer, de oprichter van WellPCB. Tot nu toe hebben we meer dan 4.000 klanten wereldwijd. Voor vragen kunt u gerust contact met mij opnemen. Bij voorbaat bedankt.

Diensten