CD4013
双D触发器
1、概 述
CD4013是一双D触发器,由两个相同的、相互独立的数据型触发器构成,每个触发器有独立的数
据、置位(SD)、复位(CD)、时钟输入(CP)和Q及 Q 块输出,此器件可用作移位寄存器,且通过将Q输
出连接到数据输入,可用作计算器和触发器。在时钟上升沿触发时,加在D输入端的逻辑电平传送到
Q输出端。置位和复位与时钟无关,而分别由置位或复位线上的高电平完成。CD4013工作电压VDD
推荐使用在3V到15V之间。输入端口必须接VDD或VSS或者其他输入脚。其主要特点如下:
● 较宽的时钟上升下降沿
● 全静态工作
● 5V,10V ,15V三种参考电压下工作
● 标准对称输出特性
● 提供较宽的温度使用范围:-40℃~+85℃
● 符合JEDEC中JESD13-B标准
● 应用于自动化及工业领域
● 环形计数器
● 寄存器
● 固定触发器
● 封装形式:DIP14/SOP14/TSSOP14
2、功能框图及引脚说明
2.1、功能框图
图 1、功能框图
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1
2018 AUG
CD4013
图 2、逻辑框图(单个触发器)
2.2、引脚排列图
图 3、引脚排列图
2.3、引脚说明及结构原理图
引脚
1
2
3
4
5
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符 号
1Q
1Q
1CP
1CD
1D
功 能
逻辑正输出
逻辑负输出
时钟输入(低到高时钟触发沿有效)
异步复位输入(高电平有效)
数据输入
2
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CD4013
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1SD
VSS
2SD
2D
2CD
2CP
异步置位输入(高电平有效)
系统地(0V)
异步置位输入(高电平有效)
数据输入
异步复位输入(高电平有效)
时钟输入(低到高时钟触发沿有效)
逻辑负输出
逻辑正输出
系统电源
2Q
2Q
VDD
2.4、真值表、逻辑关系等
控制口
输入
输出
nSD
nCD
nCP
nD
nQ
nQ
H
L
H
L
L
L
H
H
L
L
X
X
X
↑
↑
X
X
X
L
H
H
L
H
L
H
L
H
H
H
L
注:[1] H = 高电平; L = 低电平;
X = 不考虑; ↑= 时钟上升沿
3、电特性
3.1、极限参数
除非另有规定,Tamb=25℃,Vss = 0V
参 数 名 称
符 号
条 件
VDD
电源电压
VI < -0.5 V or VI > VDD + 0.5 V
输入箝位电流 IIK
VI
输入电压
VO < -0.5 V or VO > VDD + 0.5 V
输出箝位电流 Iok
输入/输出电流 II/O
IDD
电源电流
工作环境温度 Tamb
Tstg
贮存温度
DIP
TL
焊接温度
10 秒
SOP
3.2、推荐使用条件
参 数 名 称
电源电压
输入电压
工作环境温度
输入上升/下降速率
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符 号
VDD
Vi
Tamb
△t/△V
条件
VDD = 5V
VDD = 10V
VDD = 15V
3
最小
3
0
-40
-
最小值 额 定 值
-0.5
-0.5
-40
-65
245
250
最大
15
VDD
+85
3.75
0.5
0.08
最大值
+18
±10
VDD+0.5
±10
±10
50
+85
+150
单 位
V
mA
V
mA
mA
mA
℃
℃
℃
单 位
V
V
℃
ns/V
ns/V
ns/V
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CD4013
3.3、电气特性
3.3.1、直流参数 1( 除非另有规定,Tamb=25℃,VSS=0V,VI = VSS 或 VDD )
参 数 名 称
符 号
静态电流
IDD MAX
低电平输出
电流
IOL Min
高电平输出
电流
IOH Min
输出低电平
电压
VOL Max
输出高电平
电压
VOH MIN
输入低电平
电压
VIL Max
输入高电平
电压
VIH Min
输入电流
IIN Max
测 试 条 件
VO(V)
VIN(V) VDD(V)
.
0.4
0.5
1.5
4.6
2.5
9.5
13.5
0.5,4.5
1,9
1.5,13.5
0.5,4.5
1,9
1.5,13.5
-
0,5
0,1
0,15
0,.5
0,.1
0,15
0,.5
0,.5
0,.1
0,15
0,.5
0,10
0,15
0,5
0,10
0,15
0,18
5
10
15
5
10
15
5
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
18
最小
典型值
最大
0.51
1.3
3.4
-0.51
-1.6
-1.3
-3.4
4.95
9.95
14.95
3.5
7
11
-
0.02
0.02
0.02
1
2.6
6.8
-1
-3.2
-2.6
-6.8
0
0
0
5
10
15
±10-5
1
2
4
0.05
0.05
0.05
1.5
3
4
±0.1
单 位
uA
mA
V
V
uA
3.3.2、直流参数 2 (除非另有规定,VSS=0V,VI = VSS 或 VDD)
参 数 名 称
符 号
静态电流
IDD MAX
低电平输出
电流
IOL Min
高电平输出
电流
IOH Min
输出低电平
电压
VOL Max
输出高电平
电压
VOH MIN
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测 试 条 件
VO(V)
VIN(V) VDD(V)
.
0.4
0.5
1.5
4.6
2.5
9.5
13.5
-
0,5
0,1
0,15
0,.2
0,.5
0,.1
0,15
0,.5
0,.5
0,.1
0,15
0,.5
0,10
0,15
0,5
0,10
0,15
5
10
15
20
5
10
15
5
5
10
15
5
10
15
5
10
15
4
工作温度
-40
+85
1
30
2
60
4
120
20
600
0.61
0.42
1.5
1.1
4
2.8
-0.61
-0.42
-1.8
-1.3
-1.5
-1.1
-4
-2.8
0.05
0.05
0.05
4.95
9.95
14.95
单 位
uA
mA
V
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输入低电平
电压
VIL Max
输入高电平
电压
VIH Min
输入电流
IIN Max
3.3.3、交流参数
0.5,4.5
1,9
1.5,13.5
0.5,4.5
1,9
1.5,13.5
-
0,18
5
10
15
5
10
15
18
1.5
3
4
3.5
7
11
±0.1
V
uA
±1
(除非另有规定,Tamb=25℃, 输入 tr,tf = 20ns,CL = 50pF,RL = 20KΩ)
参 数 名 称
符 号
时钟到 Q, Q 输
出传输延时
tPHL,
tPLH
置位到 Q 或复
位到 Q 的上升
延时
置位到 Q 或复
位到 Q 的下降
延时
tPLH
tPHL
转换时间
tTHL,
tTLH
最大时钟
输入频率
fCL
最小时钟脉宽
tW
最小置位或复
位脉宽
tW
最小数据
建立时间
ts
最小数据保持
时间
tH
时钟输入上升
下降时间
trCL,
tfCL
输入电容
Cin
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测 试 条 件
VDD(V)
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
10
15
5
最小
典型
最大
3.5
8
12
-
150
65
45
150
65
45
200
85
60
100
50
40
7
16
24
70
30
20
90
40
25
20
10
7
2
2
2
5
300
130
90
300
130
90
400
170
120
200
100
80
140
60
40
180
80
50
40
20
15
5
5
5
15
10
5
7.5
单 位
ns
ns
ns
ns
MHZ
ns
ns
ns
ns
us
pF
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4、测试线路
4. 1、交流测试线路
图 4. 数据建立、保持时间, 最小时钟脉宽,传输延时和转换时间
图 5、nSD, nCD 恢复时间和脉冲宽度图
注:测试点
电源电压
输入
输出
VDD
5 V to 15V
VM
0.5VDD
VM
0.5VDD
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VX
0.1VDD
6
VY
0.9VDD
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图 6、开关特性测试电路图
注:CL:负载电容须包括夹具和探针电容
RT:终端电阻须与信号发生其的输出阻抗匹配
测试点:
电源电压
输入
输出
VDD
VI
tr,tf
CL
5V to 15V
Vss or VDD
≤20 ns
50pF
5、典型应用线路与说明
5. 1.、应用线路 1
图 7、n 级移位寄存器
5. 2、应用线路 2
图 8、二进制环形加法器
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5. 3、应用线路 3
图 9、改进的环形计数器
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