CD4011集成电路简介

CD4011集成电路为常用逻辑电路之一，内部包含了四个2输入与非门。使用对称的N沟道与P沟道MOS组合，具有高抗干扰、功耗低、输入阻抗大、输出驱动能力强等特点。

CD4011集成电路内部结构

CD4011内部连接

上图为CD4011内部连接示意图，其内部包含了四个独立的2输入与非门。

CD4011输入保护电路

内部每个逻辑接入都有由二极管组成的钳位输入保护电路网络，能够有效保护后级逻辑电路。

CD4011逻辑单元

CD4011的每个逻辑单元由四个逻辑门电路组成。

CD4011逻辑单元原理

上图为单个逻辑单元原理，由5对对称的MOS管组成。

CD4011集成电路逻辑功能

CD4011真值表

2输入与非门逻辑关系的真值表如上图所示，其逻辑表达式为：

CD4011集成电路主要参数

CD4011工作电压为3-18V，功耗为500mW，工作温度范围为-55℃- 125℃（CD4011BM）-40℃- 80℃（CD4011BC）,其他主要工作参数如以下表格中所示：

CD4011主要电参数

CD4011集成电路引脚排序及封装

CD4011为14引脚，其中1、5、8、13引脚为四个与非门输入端A，2、6、9、12引脚为输入端B，3、4、10、11为输出端，7脚为电源负极，14脚为电源正极。

CD4011引脚排序

CD4011主要有两种封装形式，双列直插（DIP）及贴片（SOP）封装，其中贴片封装还有窄脚距的SSOP封装。

CD4011双列直插封装

CD4011双列直插尺寸图

CD4011贴片封装

CD4011贴片封装尺寸

CD4011集成电路基本应用电路

CD4011构成的声光双控灯

上图是CD4011集成电路构成的声光双控灯电路，这种电路在楼道的声光控灯里比较常见，其中D1D2D3为CD4011中三个逻辑门单元。

其工作原理为：本电路主要由逻辑门D3构成的话筒放大电路，D2构成的光控电路，D3构成的延时电路以及可控硅构成的开关电路等组成。当白天光线足够时，光敏电阻阻值低，此时逻辑门D2的输出端始终为高电平1，其状态不受另一个引脚高低电平的影响，故此时话筒信号无效；D1的两个输入端相连，其逻辑关系由与非门变成非门，即反相器，当输入端为高电平时，输出为低电平，可控硅得不到触发电压而截止；

当黑天时，由于光敏电阻得不到光线阻值变大，此时逻辑门D2的输出状态由逻辑门D3控制，D3及外围元件组成了驻极体话筒放大电路，当有声音进入话筒时D3输出高电平，经过D2后变为低电平，此信号经过二极管VD5后输入D1，经过D1反相后使单向可控硅门极得到触发电压而导通，此时灯被点亮；

220V的交流电经过四个二极管组成的整流电路整流后，输出的为脉动直流电，所以可控硅没有自锁的作用，当话筒信号消失时，可控硅的门极没有了触发电压就会变为截止状态；但由于D1的输入端有电容C2，话筒的输入信号经放大后会向电容充电，D1的输出状态不会立即翻转，当话筒无信号时，电容C2向电阻R2放电，D1的输出就会慢慢变为低电平，灯延时熄灭。

电阻R1电容C1以及稳压二极管VS组成了降压稳压电路，为电路提供工作电源；电阻R7为驻极体话筒提供偏置电压，电容C3及C5起到隔直流的左右，只有脉动直流才会通过。调节电阻R3的阻值可以改变光控的灵敏度；调整R2和C2的值，可以改变延时时间。