Thomson CD4019

Thomson CD4019 — Описание и технические характеристики

Thomson CD4019 (также известный как CD4019BM/CD4019BC) — это КМОП (CMOS) микросхема, представляющая собой сдвоенный четверной логический элемент «И-ИЛИ» (AND/OR select gate).

Простыми словами, это цифровой мультиплексор, который позволяет выбирать между двумя источниками сигнала (A или B) и комбинировать их по логике И, ИЛИ или ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ в зависимости от управляющих сигналов.

Назначение

Микросхема используется в схемах, где необходимо управлять прохождением цифровых сигналов с возможностью их комбинирования:

• Создание шифраторов и дешифраторов.
• Построение селекторов каналов данных.
• Управление передачей данных в цифровых системах.
• Реализация логических функций переменной сложности.

Структура и принцип работы

CD4019 имеет 4 идентичных канала. На каждый канал приходят два входа: A и B. Выход Y зависит от комбинации управляющих сигналов K1 и K2 (общих для всех каналов внутренней логики).

Таблица истинности для каждого канала (вход X и Y — данные):

| Состояние управляющих | Выход (Y) | Реализуемая функция | | :--- | :--- | :--- | | K1, K2 | (логический) | | | 0 0 | 0 | Логический «0» (всегда) | | 0 1 | A AND B | Логическое «И» | | 1 0 | A OR B | Логическое «ИЛИ» | | 1 1 | A XOR B | «Исключающее ИЛИ» |

Управляющие сигналы K1 и K2 являются общими для всех 4 каналов, что позволяет одновременно переключать режим работы всей микросхемы.

Технические характеристики (Типовые значения при Vdd = 5V, Ta = 25°C)

Электрические параметры:

• Напряжение питания (Vdd): от 3 В до 18 В (стандартно 5 В или 10 В).
• Диапазон входных напряжений (Vin): от GND до Vdd.
• Выходной ток высокой/низкой нагрузки (Iol/Ioh): около 10 мА при Vdd=10В.
• Входной ток (Iin): не более 1 нА (при обычной температуре).
• Ток потребления (Idd): не более 5 мкА (статический, при отсутствии нагрузки).

Скорость работы:

• Время задержки распространения (tpd): соответствует типично 70...120 нс при Vdd=5В; при Vdd=10В примерно 35...60 нс.
• Максимальная тактовая частота: до 10 МГц (зависит от напряжения питания).

Температурные характеристики:

• Рабочая температура (Операционная): от -55°C до +125°C.
• Температура хранения: от -65°C до +150°C.

Корпуса (Упаковка)

• Пластиковый DIP-16 (стандартный для монтажа в отверстия).
• SOIC-16 (Surface Mount, для планарного монтажа).
• CERDIP (керамический DIP) — в более старых версиях.

Парт-номера (Варианты полных номеров производителя Thomson и совместимых)

Оригинальные маркировки и аналоги от различных производителей:

| Производитель | Наименование (Полное) | Корпус | | :--- | :--- | :--- | | Thomson/GF | CD4019BD
CD4019BC | DIP-16 (Пластик) | | RCA (начальный) | CD4019BM
CD4019BF | DIP-16 / Керамический | | Motorola (ON Semi) | MC14019BF
MC14019BC | DIP-16 / CERDIP-FSR | | TI (Texas Instruments) | CD4019BMT, CD4019BN (SG) | Tape & Reel (Пленка) | | Hitachi / Renesas | HD14019BP/BF | DIP-16 | | National Semiconductor | TLC4019
LM95К4019 | DIP-16 |

Примечание: Префикс «CD» обозначает связующее CMOS семейство. На практике все микросхемы серии CD4019/TC4019/MC14019 являются полностью взаимозаменяемыми по функционалу и распиновке.

Полностью совместимые (заменяемые логические аналоги)

Если бренд Thomson недоступен, микросхему без изменений схемы (с тем же расположением выводов) заменяют:

1. Motorola / ON Semiconductor — MC14019B.
2. Hitachi — HD14019BP.
3. Fairchild — 4019BC / 4019BD.
4. RCA — CD4019BM.
5. Комплексы "Останкино" (с аналогом серии 155?) — Нет, точно 564ЛА5 и т.п.

⚠️ Совет: Обратите внимание на ещё одно распространённое семейство КМОП — 564LA11, которое является прямой "европейской" клоном CD4019 (маркируется как 564ЛЬ1). При поиске по схеме также поможет маркировка 1519-КБ – советский полный аналог CD4019.

Функциональная схема (Выводы, крайне важно для замены)

Выводы микросхемы:

1. К4 (управляющий пин, иногда обозначен K2 в старых корпусах DIP)
2. B4
3. Y4
4. A2
5. A3
6. B2
7. V- (минус питания, GND)
8. Y4плюс? Нет, параметр: 9 - это общий двигатель

(На деле для DIP-16 стандартная распиновка CR4019 та же, что у 4013, и при монтаже принимается согласно документации, приложенной к плате).

Разделяя питание:

• Пин 16 (Vdd/Vcc) — плюс питания.
• Пин 8 (Vss) — земля (Провод общий).

Важно помнить (ограничения)

1. Выходы CMOP 4019 не могут работать «на лампочку» или электромотор безBuffer.
2. Как и все CMOS, боится статического электричества — обязательно выводится защита Schitz для пайки.
3. Не использовать ноги провода K1/K2 в плавающем (НЕ спаянном) состоянии — подтягивайте через резисторы к Vс или на Землю.

Итог: Thomson CD4019 — проверенный годами CMOS IC 1969 года. Проста в эксплуатации, питается напряжением до 18 вольт высокого уровня, мгновенно реагирует на внешние импульсы в десятки наносекунд. Её реализация на логике И-ИЛИ надёжно используется в автоматике и радиолюбительских заготовках для управления постоянным напряжением малых токов. Автор бы посоветовал перед покупкой сравнить функциональное описание.