深入解析CD4098B：一款多功能的CMOS双单稳态多谐振荡器

作为电子工程师，在设计电路时，我们经常需要用到能够实现脉冲延迟、定时和整形等功能的器件。今天，我将为大家详细介绍一款来自德州仪器（Texas Instruments）的CMOS双单稳态多谐振荡器——CD4098B。

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器件概述

CD4098B是一款高压型（20V额定电压）的双单稳态多谐振荡器，能为任何固定电压定时应用提供稳定的可重触发/可复位单稳态操作。它通过外部电阻（$R_X$）和外部电容（$C_X$）来控制电路的定时，调整$R_X$和$C_X$的值可以在Q和Q'端子获得较宽范围的输出脉冲宽度。而且，从触发输入到输出转换的时间延迟（触发传播延迟）以及从复位输入到输出转换的时间延迟（复位传播延迟）与$R_X$和$C_X$无关。

功能特性

灵活的触发方式

提供前沿触发（+TR）和后沿触发（-TR）输入，可根据输入脉冲的任一边沿进行触发。未使用的+TR输入应连接到$V{SS}$，未使用的-TR输入应连接到$V{DD}$。

可重触发和复位功能

在正常操作中，每次施加新的触发脉冲时，电路都会触发（将输出脉冲延长一个周期）。若要工作在不可重触发模式，当使用前沿触发（+TR）时，将Q连接到-TR；当使用后沿触发（-TR）时，将Q'连接到+TR。

宽范围的输出脉冲宽度

通过调整外部电阻$R_X$和电容$C_X$，可以获得不同的输出脉冲宽度。该多谐振荡器的时间周期（$T$）可近似表示为$T_X = 1/2R_XC_X$（$C_X geq$某一值）。

独立的复位功能

提供一个低电平有效的RESET输入，用于立即终止输出脉冲或在电源开启时防止输出脉冲。未使用的RESET输入应连接到$V{DD}$，但若CD4098B的整个部分未使用，其RESET应连接到$V{SS}$。

标准的输出特性

具有标准化、对称的输出特性，输出脉冲宽度在不同温度和电压条件下具有一定的稳定性。

电气参数

最大额定值

• 直流电源电压范围（$V_{DD}$）：-0.5V 至 +20V
• 输入电压范围：所有输入 -0.5V 至 $V_{DD}$ + 0.5V
• 直流输入电流：任一输入最大 10mA
• 每封装功耗（$P_D$）：在不同温度范围有不同的限制
• 工作温度范围：-55°C 至 +125°C
• 存储温度范围：-55°C 至 +150°C

静态电气特性

包括静态电流、输出低电平电流、输出高电平电流、输出电压、输入电压和输入电流等参数在不同温度和电压条件下的具体数值。

动态电气特性

在$T_A = 25°C$、输入$t_r, t_f = 20ns$、$C_L = 50pF$、$R_L = 200kΩ$的条件下，给出了触发传播延迟时间、最小触发脉冲宽度、转换时间、复位传播延迟时间、最小复位脉冲宽度、触发上升或下降时间、脉冲宽度匹配和输入电容等参数的典型值和最大值。

应用领域

脉冲延迟和定时

利用CD4098B可以精确控制脉冲的延迟时间，实现定时功能。

脉冲整形

对输入脉冲进行整形，使其符合特定的要求。

非稳态多谐振荡器

通过适当的连接方式，可以将CD4098B用作非稳态多谐振荡器。

封装信息

CD4098B提供多种封装形式，包括16引脚的陶瓷双列直插式封装（F3A后缀）、16引脚的塑料双列直插式封装（E后缀）、16引脚的小外形封装（M、M96和MT后缀）以及16引脚的薄型收缩小外形封装（PW和PWR后缀）。不同的封装适用于不同的应用场景，工程师可以根据实际需求进行选择。

注意事项

在使用CD4098B时，需要注意以下几点：

• 外部电阻$R_X$的最小值为5kΩ，外部电容$C_X$的最大值为100μF。
• 时间周期$T$会因器件个体差异以及电压、温度和$R_XC_X$值的变化而有所不同。
• 要根据实际应用场景合理选择触发方式和工作模式。

CD4098B是一款功能强大、性能稳定的CMOS双单稳态多谐振荡器，在脉冲处理和定时应用中具有广泛的应用前景。希望通过本文的介绍，能帮助大家更好地了解和使用这款器件。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区交流分享。