CD4060BCM — 14-разрядный двоичный счетчик с генератором

Описание

CD4060BCM — это интегральная микросхема КМОП-серии (CMOS), представляющая собой 14-разрядный двоичный счетчик (ripple-carry binary counter) со встроенным генератором тактовых импульсов (oscillator). Выпускается компанией Fairchild Semiconductor (в настоящее время — подразделение ON Semiconductor / onsemi).

Микросхема содержит:

• Генератор с внешними времязадающими элементами (резистор и конденсатор или кварцевый резонатор);
• 14-разрядный счетчик с последовательным переносом;
• Выходы разрядов Q4–Q10 и Q12–Q14 (разряды Q1–Q3 и Q11 не выведены на внешние выводы);
• Вход сброса (Reset).
• Буферизованные выходы.

Широко применяется в схемах делителей частоты, таймеров, генераторов, счетчиков времени и в качестве задающих генераторов в бытовой и промышленной электронике.

Данный чип имеет военный/промышленный суффикс «BCM» (керамический корпус, расширенный температурный диапазон).

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Серия | CD4000B (CMOS) | | Тип логики | КМОП (CMOS) | | Функция | 14-разрядный счетчик + генератор | | Напряжение питания (Vdd) | от 3 В до 15 В (тип. 5–10 В) | | Диапазон температур | –55 °C … +125 °C (военный/индустриальный) | | Корпус | CERDIP-16 / SOIC-16 (BCM — керамика) | | Количество выводов | 16 | | Макс. рабочая частота | ~ 12 МГц (при Vdd = 10 В) | | Ток утечки на входе | < 100 нА (тип.) | | Выходной ток (Ioh/Iol) | ≈ ±1,3 мА (при Vdd = 5 В) | | Потребляемая мощность | Очень низкая (мкА в статике) | | Помехоустойчивость | 30 % от Vdd | | Коэффициент деления | До 2^14 = 16384 |

Распиновка (DIP-16)

| Вывод | Обозначение | Назначение | |---|---|---| | 1 | Q12 | Выход 12-го разряда | | 2 | Q13 | Выход 13-го разряда | | 3 | Q14 | Выход 14-го разряда | | 4 | Q6 | Выход 6-го разряда | | 5 | Q5 | Выход 5-го разряда | | 6 | Q7 | Выход 7-го разряда | | 7 | Q4 | Выход 4-го разряда | | 8 | VSS | Общий (земля) | | 9 | Ø1 | Вход инвертора генератора | | 10 | Ø0 | Выход инвертора генератора | | 11 | Ø0 (Clock In)| Вход тактовых импульсов (внешний) | | 12 | Reset | Сброс | | 13 | Q9 | Выход 9-го разряда | | 14 | Q8 | Выход 8-го разряда | | 15 | Q10 | Выход 10-го разряда | | 16 | VDD | Питание + |

Парт-номера (Part Numbers)

От Fairchild / ON Semiconductor (onsemi)

• CD4060BCM — базовый военный/промышленный вариант (SOIC-16)
• CD4060BCMX — вариант в ленте и катушке (tape & reel)
• CD4060BCM_NL — без свинца (RoHS)
• CD4060BCN — DIP-16, коммерческий/индустриальный
• CD4060BE — DIP-16, промышленный
• CD4060BM — SOIC-16
• CD4060BM96 — SOIC-16, tape & reel
• CD4060BPWR — TSSOP-16
• CD4060BNSR — SO-16

Аналоги от других производителей

| Производитель | Маркировка | Примечание | |---|---|---| | Texas Instruments | CD4060BE, CD4060BM, CD4060BMT | Polновый аналог | | NXP / Philips | HEF4060BP, HEF4060BT | CMOS-аналог | | STMicroelectronics | HCF4060BE, HCF4060BM | Полный аналог | | Toshiba | TC4060BP | Аналог | | Motorola / ON | MC14060BCP, MC14060BD | Аналог 4000-й серии | | RCA | CD4060B | Оригинальный разработчик | | National Semiconductor | CD4060BCN | Аналог | | Intersil | CD4060BM | Аналог | | Samsung | KS4060B | Аналог | | NTE Electronics | NTE4060B | Замена для ремонта |

Совместимые модели

Микросхемы, полностью совместимые по распиновке и функционалу (pin-to-pin compatible):

• CD4060B (все суффиксы: E, M, BM, C, CN, CM, PWR, NSR)
• MC14060B (Motorola/ON Semiconductor)
• HEF4060B (NXP)
• HCF4060B (STMicroelectronics)
• TC4060B (Toshiba)
• KS4060B (Samsung)
• NTE4060B (NTE)
• ICL4060 (Intersil)
• M4060 (различные производители)
• U4060B (аналоги восточноевропейского производства)

Устройства для замены с изменениями (функциональные аналоги)

| Модель | Отличие | |---|---| | CD4020B | 14-разрядный, но без генератора | | CD4024B | 7-разрядный счетчик | | CD4040B | 12-разрядный счетчик с общим сбросом | | CD4017B | Десятичный счетчик (декада) | | CD4521B | 24-разрядный делитель частоты | | 74HC4060 | Быстродействующий КМОП-вариант, до 25 МГц | | 74HCT4060 | TTL-совместимый вход, совместим по пинам | | MC14560B | Промышленный вариант |

Типовое применение

1. Делители частоты — от кварцевого генератора 32,768 кГц получают 2 Гц (1 сек) для часов.
2. Таймеры — задержки от миллисекунд до десятков минут.
3. Генераторы импульсов на RC-цепи или кварце.
4. Счетчики событий с двоичным кодированием.
5. Матричные сканеры в клавиатурах и дисплеях.
6. Тестовое оборудование — формирователи сигналов.
7. Системы сигнализации — счет времени до срабатывания.

Схема включения (пример, RC-генератор)

        Vdd (+5..15 В)
          │
         ┌┴┐
         │R│  (например, 100 кОм)
         └┬┘
          ├──────► pin 9 (Ø1)
          │
         ═╪═  C (например, 1 нФ)
          │
    ┌─────┴─────┐
    │   CD4060  │
    │           │───► pin 10 (Ø0), pin 11 (вход такта)
    │  pin 12   │◄── Сброс
    │  pin 8    │─── GND
    └───────────┘

Частота: f ≈ 1 / (2,2 × R × C)

Примечание: Неиспользуемые входы генератора при внешнем тактировании подключаются к общему проводу или питанию согласно рекомендациям производителя.

Краткое резюме

CD4060BCM — классическая КМОП-микросхема 4000-й серии, объединяющая RC/кварцевый генератор и 14-разрядный двоичный счетчик. Отличается низким энергопотреблением, широким диапазоном питания (3–15 В), высокой помехоустойчивостью и повышенной температурной стойкостью. Полные аналоги выпускаются практически всеми крупными производителями полупроводников, что делает её одним из самых распространённых компонентов для схем деления частоты и таймеров.