CD4013:ピン配置、応用回路の基本ガイド

デュアルまたは D タイプのフリップフロップは、データを 1 ビット形式で格納し、ハイまたはローの出力データを持つ回路です。また、その出力は、クロック パルスがローからハイにシフトするたびに (立ち上がりエッジ)、D/ データ入力に変化します。逆に、出力が変化するときにクロックがハイからローにシフトすると、立ち下がりバイトが発生します。 D フリップフロップ IC の一例は CD4013 です。これについては、今日の記事で詳しく説明します。

D フリップフロップのシンボル

CD4013 とは?

CD4013 デュアル D フリップフロップは IC チップです。クロックパルスを使用して、出力データをハイまたはローにリセットします。

CD4013 ピン構成

CD4013 のピン配置

この表は、CD4013 データシートに従って IC ピン配置の詳細を示しています。

CD4013 の使用方法

適切な手順に従えば、CD4013 の使用は簡単です。

• まず、グランド/GND ピンを負の電源端子に接続し、VDD ピンを正の電源端子に接続します。
• 次に、必要な電圧を提供するために、データシートでチップの正確な値を確認します。多くの場合、電源電圧の範囲は 3V から 15V です。ただし、他の CD4013 バージョンは、最大供給電圧 20V までサポートできます。
• データ (D) ピンは、フリップフロップに格納された入力データを受け取ります。
• CLK ピンに信号 (ローからハイ) を提供すると、ピン D からピン Q を出力するためのデータを維持するのに役立ちます。

注; ピン Q の反対は出力ピン Q1 です。

• 最後に、reset(R) ピンは出力ピンを Low に強制し、set(S) ピンは IC を High に強制します。

D タイプ フリップフロップの図

CD4013 の代替品

CD4013BE のように、4013 IC の末尾に余分な文字が付いた代替品がよく見られます。他の例には、HEF4013、TC4013、HCF4013、MC14013、および NTE4013 が含まれます。

さらに、次の D フリップフロップで CD4013 IC を使用できます。

• 74HC9 および 74H74 – デュアル D タイプ フリップフロップ。
• 40175 および 4175 – クワッド D タイプ フリップフロップ。
• 4174 および 40174 – Hex D タイプのフリップフロップ。

CD4013 回路例

コイン投げ

これから説明する CD4013 IC のアプリケーション回路には、コイン投げが含まれます。

CD4013 IC を使用したコイン投げ回路

必要なコンポーネント

回路説明

以下のガイドは、CD4013 を使用したコイン投げ回路の動作をまとめたものです。

• まず、S1 ボタンを押すと、555 タイマーが CD4013 への高速スイッチング クロック信号を生成します。

555 タイマーのピン配置

• 次に、D 入力は IC フリップフロップからの反転出力を受け取ります。言い換えれば、フリップフロップICは、クロックパルスごとに初期状態の反対に変化します。したがって、IC に連続クロック信号が供給されると、ローとハイの間でトグルします。
• L2 は裏を表し、L1 はコインの表を表します。同時に点灯する LED は 1 つだけです。 1 つは反転出力に接続され、もう 1 つは通常の出力に接続されます。
• R2 (1000Ω)、R1 (1000Ω)、および C1 (22pF) は、555 タイマー IC を使用してクロック周波数を設定します。 1 秒あたり約 20 クロック パルスを生成する場合は、記載されている値を使用できます。
• R5 はプルダウン抵抗として動作し、ボタンを押さなくても 555 タイマーのピン 4 が Low になるようにします。最終的に、555 タイマーはリセットされたままになり、クロック パルスを送信しません。 R5 は 10k から 100k Ω の範囲の値を持つことができます。

結論

通常、CD4013 は 2 つのデータ/D タイプ フリップフロップを備えたベア CMOS チップです。アプリケーション、操作、およびその他の必要な情報について説明しました。ただし、ご不明な点がある場合や説明が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。