cd4013无稳态工作方式及无稳态电路应用

CD4013是CMOS双D触发器，内部集成了两个性能相同，引脚独立(电源共用)的D触发器，采用14引脚双列直插塑料封装，是目前设计开发电子电路的一种常用器件，它的使用相当灵活方便且易掌握，受到许多电子爱好者的喜爱。

一、CD4013的基本工作方式

CD4013的管脚排列如图1所示，内部有两个完全相同的D触发器FF1和FF2。图中，D为数据输入端，CP为时钟脉冲输入端，Q和为Q一对互补的输出端，S为置位端，R为复位端，VDD和VCC分别为电源正负端。CD4013的功能如表1所示，由表可见，当R=S=0时，在CP上升沿作用下，Q端状态与D端相同，即Qn+1=D，也就是将D端数据置入触发器。当R=0、S=1时，Q=1;当R=1、S=0时，Q=0，称为直接置1和置0，无需CP和D的配合。一般情况下不允许同时在R、S两端加上高电平，因为此时触发器的两个输出端为高电平，是不正常的工作状态。

CD4013有四种基本方式，即数据锁存器，单稳态工作方式，无稳态工作方式和双稳态工作方式。

二、无稳态工作方式

图4为D触发器无稳态工作方式，也称为多谐振荡工作方式。其工作过程如下：假设D触发器的初态Q=1、Q=0，此时Q端通过R1向C1充电，当Vc1充至1/2Vcc时，D触发器复位，Q端由1变为0，而由Q由0变1，此时Q端通过R2向C2充电，当Vc2充至1/2Vcc时，D触发器被置位，Q=1Q=0，完成一个工作周期。之后将不断重复上述工作过程，形成多谐振荡。振荡周期T=0.693(R1C1+R2C2)=tw1+tw2，振荡频率f=1.433/(R1C1+R2C2)，改变R1C1与R2C2即可调节振荡周期或频率，并可得到所需要的脉冲占空比。当R1=R2，C1=C2时，得到的是方波输出脉冲。

三、无稳态电路应用

应用1：

应用2：

设在电源接通后的瞬阀Q 端精出为高电平，该高电平通过RP2向C2充电，当C2端电压上升到复位电平时.Q 端为变为低电平，C2通过VD2

向Q端放电 当Q 端为低电平时，因Q/ 为Q 的倒相输出端，所以Q\ 为高电平，该高电平通过RP1向C1充电.当c1端电压上升到置位电平时，电路置数，Q 变为高电平，Q变为低电平，Q端的高电平向c2充电，Q端的低电平使c1向它放电，如此循环 在Q 和Q端交替出现高低电平，形成振荡。因电路的输出端Q和Q没有一个稳定的状态 所以该电路叫无稳态振荡器：Q端的振荡信号加到三极管的基极放大，推动扬声器发出响亮的音频叫声：振荡频率由RP1.RP2.C1，C2决定 因此也称为音频信号发生器