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4047B

器件型号:4047B
器件类别:半导体    逻辑   
厂商名称:STMICROELECTRONICS
厂商官网:http://www.st.com/
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器件描述

4000/14000/40000 SERIES, MONOSTABLE MULTIVIBRATOR, PDIP14

参数
4047B功能数量 1
4047B端子数量 14
4047B最大工作温度 125 Cel
4047B最小工作温度 -55 Cel
4047B最大供电/工作电压 20 V
4047B最小供电/工作电压 3 V
4047B额定供电电压 5 V
4047B加工封装描述 塑料, DIP-14
4047B无铅 Yes
4047B欧盟RoHS规范 Yes
4047B状态 EOL/LIFEBUY
4047B工艺 CMOS
4047B包装形状 矩形的
4047B包装尺寸 IN-线
4047B端子形式 THROUGH-孔
4047B端子间距 2.54 mm
4047B端子涂层 镍 钯 金
4047B端子位置
4047B包装材料 塑料/环氧树脂
4047B温度等级 MILITARY
4047B系列 4000/14000/40000
4047B逻辑IC类型 单稳态触发器
4047B数据时钟输入数 2
4047B输出极性 COMPLEMENTARY
4047B传播延迟TPD 1000 ns

文档预览

4047B器件文档内容

                                                        HCC/HCF4047B

LOW-POWER MONOSTABLE/ASTABLE MULTIVIBRATOR

. LOW POWER CONSUMPTION : SPECIAL                       EY                 F
   COS/MOS OSCILLATOR CONFIGURATION
                                                        (Plastic Package) (Ceramic Frit Seal Package)
. MONOSTABLE (one-shot) OR ASTABLE (free-
   running) OPERATION                                           M1                  C1
                                                        (Micro Package)  (Plastic Chip Carrier)
. TRUE AND COMPLEMENTED BUFFERED
   OUTPUTS                                                  ORDER CODES :

. ONLY ONE EXTERNAL R AND C REQUIRED                    HCC4047BF        HCF4047BM1
. BUFFERED INPUTS
. QUIESCENT CURRENT SPECIFIED TO 20V                    HCF4047BEY       HCF4047BC1

   FOR HCC DEVICE

. STANDARDIZED, SYMMETRICAL OUTPUT
   CHARACTERISTICS

. 5V, 10V, AND 15V PARAMETRIC RATINGS
. INPUT CURRENT OF 100nA AT 18V AND 25C

   FOR HCC DEVICE

. 100% TESTED FOR QUIESCENT CURRENT
. MEETS ALL REQUIREMENTS OF JEDECTEN-

   TATIVE STANDARD N 13A, "STANDARD SPE-
   CIFICATIONS FOR DESCRIPTION OF "B"

   SERIES CMOS DEVICES"

                                                        PIN CONNECTIONS

DESCRIPTION

The HCC4047B (extended temperature range) and
HCF4047B (intermediate temperature range) are
monolithic integrated circuits, available in 14-lead
dual in-line plastic or ceramic package and plas-
tic micropackage. The HCC/HCF4047B consists of
a gatable astable multivibrator with logic techniques
incorporated to permit positive or negative edge-
triggered monostable multivibrator action with retrig-
gering and external counting options. Inputs include
+TRIGGER -TRIGGER, ASTABLE, ASTABLE, RE-
TRIGGER, and EXTERNAL RESET. Buffered out-
puts are Q, Q, and OSCILLATOR. In all modes of
operation, an external capacitor must be connected
between C-Timing and RC-Common terminals, and
an external resistor must be connected between the
R-Timing and RC-Common terminals. For operating
modes see functional terminal connections and ap-
plication notes.

June 1989                                                                                        1/15
HCC/HCF4047B

BLOCK DIAGRAM

FUNCTIONAL TERMINAL CONNECTIONS

                                         Terminal Connections                                    Output          Output Period
                                                                                                 Pulse                   or
      Function*                                                  Input                            From
                                                               Pulse to                                           Pulse Width
                            to VDD       to VSS
                                                                                                             tA (10, 11) = 4.40RC
Astable Multivibrator :                                                                                         tA (13) = 2.20RC

Free Running                4, 5, 6, 14  7, 8, 9, 12                                            10, 11, 13  tM (10, 11) = 2.48RC

True Gating                 4, 6, 14     7, 8, 9, 12           5                                 10, 11, 13

Complement Gating           6, 14        5, 7, 8, 9 ,12        4                                 10, 11, 13

Monostable Multivibrator :   4, 14        5, 6, 7, 9, 12         8                               10, 11
PositiveEdge Trigger       4, 8, 14        5, 7, 9, 12          6                               10, 11
NegativeEdge Trigger                        5, 6, 7, 9        8, 12                             10, 11
Retriggerable                4, 14                                                              10, 11
External Countdown**           14        5, 6, 7, 8, 9, 12

  * In all cases external capacitor and resistor between pins, 1, 2 and 3 (see logic diagrams).
** Input pulse to Reset of External Counting Chip.

     External Counting Chip Output to pin 4.

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                                                                   HCC/HCF4047B

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Symbol                     Parameter                        Value               Unit

VDD* Supply Voltage : HCC Types                              0.5 to + 20       V
                                   HCF Types
                                                             0.5 to + 18       V

Vi Input Voltage                                             0.5 to VDD + 0.5  V

II      DC Input Current (any one input)                     10                mA

Ptot Total Power Dissipation (per package)                  200                 mW
           Dissipation per Output Transistor
           for Top = Full Package-temperature Range         100                 mW

Top Operating Temperature : HCC Types                        55 to + 125       C
                                              HCF Types
                                                             40 to + 85        C

Ts tg Storage Temperature                                    65 to + 150       C

Stresses above those listed under "Absolute Maximum Ratings" may cause permanent damage to the device. This is a stress
rating only and functional operation of the device at these or any other conditions above those indicated in the operational sections
of this specification is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for external periods may affect device reliability.
* All voltage values are referred to VSS pin voltage.

RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS

Symbol                     Parameter                             Value          Unit

VDD Supply Voltage : HC C Types                                 3 to 18           V
                                  H C F Types                   3 to 15           V

VI Input Voltage                                              0 to VDD           V
                                                             55 to + 125
T o p Operating Temperature : H CC Types                     40 to + 85         C
                                               H C F Types                       C

LOGIC DIAGRAM

                                                                                3/15
HCC/HCF4047B

Detail for Flip-flops FF1 and FF3 (a) and for Flip-flops FF2 and FF4 (b).

STATIC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (over recommended operating conditions)

                                 Test Conditions                            Value
                                                                             25C
Symbol  Parameter          VI    VO  |IO| V DD            T L ow *  Min. Typ. Max.     THi gh*   Unit
                                                      Min. Max.                     Min. Max.
                           (V) (V) (A) (V)

IL      Quiescent          0/ 5                   5   1                    0.02 1          30

        Current HCC 0/10                          10  2                    0.02 2          60

                    Types 0/15                    15  4                    0.02 4          120

                           0/20                   20  20                   0.04 20         600 A

                           0/ 5                   5   4                    0.02 4          30

                    HCF    0/10                   10  8                    0.02 8          60
                    Types

                           0/15                   15  16                   0.02 16         120

VOH Output High            0/ 5      < 1 5 4.95                     4.95            4.95
           Voltage         0/10
                                     < 1 10 9.95                    9.95            9.95         V

                           0/15      < 1 15 14.95                   14.95           14.95

VOL Output Low             5/0       <1 5             0.05                 0.05            0.05
           Voltage         10/0
                                     < 1 10           0.05                 0.05            0.05 V

                           15/0      < 1 15           0.05                 0.05            0.05

VIH Input High                   0.5/4.5 < 1 5 3.5                  3.5             3.5
          Voltage
                                 1/9 < 1 10 7                       7               7            V

                                 1.5/13.5 < 1 15 11                 11              11

* TLow = 55C for HCC device : 40C for HCF device.
* THigh = + 125C for HCC device : + 85C for HCF device.

  The Noise Margin for both "1" and " 0" level is : 1V min. with VDD = 5V, 2V min. with VDD = 10V, 2.5V min. with VDD = 15V.

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                                                                                            HCC/HCF4047B

STATIC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

                                   Test Conditions                               Value
                                                                                  25C
Symbol  Parameter            VI    VO           |IO| V DD      T L ow *  Min. Typ. Max.        THi gh*   Unit
                                                           Min. Max.                        Min. Max.
                             (V) (V) (A) (V)

VIL Input Low                      4.5/0.5 < 1 5              1.5                      1.5          1.5
          Voltage
                                   9/1 < 1 10                 3                        3            3    V

                                   13.5/1.5 < 1 15            4                        4            4

IOH Output                   0/ 5 2.5               5 2                  1.6 3.2         1.15
                                                    5 0.64             0.51 1          0.36
        Drive         HCC 0/ 5 4.6                  10 1.6             1.3 2.6         0.9
        Current       Types 0/10 9.5

                             0/15 13.5              15 4.2             3.4 6.8         2.4        mA

                             0/ 5 2.5               5 1.53             1.36 3.2       1.1

                      HCF 0/ 5 4.6                  5 0.52             0.44 1          0.36
                      Types 0/10 9.5                10 1.3             1.1 2.6         0.9

                             0/15 13.5              15 3.6             3.0 6.8         2.4

IOL Output                   0/ 5 0.4               5 0.64               0.51 1             0.36

        Sink          HCC                           10 1.6               1.3 2.6            0.9
        Current       Types 0/10 0.5

                             0/15 1.5               15 4.2               3.4 6.8            2.4          mA

                             0/ 5 0.4               5 0.52               0.44 1             0.36

                      HCF    0/10  0.5              10 1.3               1.1 2.6            0.9
                      Types

                             0/15 1.5               15 3.6               3.0 6.8            2.4

IIH, IIL Input        HCC    0/18                   18         0.1          105 0.1            1
             leakage  Types                                    0.3          105 0.3                       A
                                   Any Input
        Curent                                                                                      1
                      HCF
                      Types  0/15                   15

CI Input Capacitance               Any Input                                 5 7.5                       pF

* TLow = 55C for HCC device : 40C for HCF device.
* THigh = + 125C for HCC device : + 85C for HCF device.

  The Noise Margin for both "1" and "0" level is : 1V min. with VDD = 5V, 2V min. with VDD = 10V, 2.5V min. with VDD = 15V.

DYNAMIC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Tamb = 25C, CL = 50pF, RL = 200k,
typical temperature coefficient for all VDD values is 0.3%/C, all input rise and fall times = 20ns)

                                                    Test Conditions                             Value
                                                                         V DD (V) Min. Typ. Max.
Symbol                Parameter                                                                          Unit

tPLH, tPHL Propagation Astable, Astable to                               5                  200 400
                 Delay Time osc. out
                                                                         10                 100 200

                                                                         15                 80 160

                             Astable, Astable to                         5                  350 700
                             Q, Q
                                                                         10                 175 350      ns

                                                                         15                 125 250

                             + or Trigger to                           5                  500 1000
                             Q, Q
                                                                         10                 225 450

                                                                         15                 150 300

                                                                                                         5/15
HCC/HCF4047B

DYNAMIC ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

                                                   Test Conditions                  Value
                                                                                     Typ.
Symbol                     Parameter                                V DD (V)  Min.   300       Max.  Unit
                                                                        5                      600
tPLH, tPHL Propagation Retrigger to Q, Q
                 Delay Time                                         10              150 300

                                                                    15              100 200

                           External Reset to                        5               250 500
                           Q, Q
                                                                    10              100 200

                                                                    15              70 140

tTHL, tT LH Transition Time Osc. Out Q, Q                           5               100 200

                                                                    10              50 100           ns

                                                                    15              40 80

      tw      Input Pulse  + Trigger,                               5               200 400
                            Trigger
              Width :                                               10              80 160
                           Reset
                                                                    15              50 100

                                                                    5               100 200

                                                                    10              50 100

                                                                    15              30 60

                           Retrigger                                5               300 600

                                                                    10              115 230

                                                                    15              75 150

      tr, tf  Input Rise and Fall Time All Inputs                   5

                                                                    10              Unlimited        s

                                                                    15

              Q or Q Deviation from 50% Duty                        5                0.5 1
              Factor
                                                                    10               0.5 1        %

                                                                    15               0.1 0.5

Typical Output Low (sink) Current Charac-          Minimum Output Low (sink) Current Charac-
teristics.                                         teristics.

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Typical Output High (source) Current Charac-                                            HCC/HCF4047B
teristics.
                                                      Minimum Output High (source) Current Charac-
                                                      teristics.

APPLICATION INFORMATION                               the output pulse remains high as long as the input
                                                      pulse period is shorter than the period determined
1 - CIRCUIT DESCRIPTION                               by the RC components. An external countdown op-
                                                      tion can be implemented by coupling "Q" to an ex-
Astable operation is enabled by a high level on the   ternal "N" counter and resetting the counter with the
ASTABLE input. The period of the square wave at       trigger pulse. The counter output pulse is fed back
the Q and Q Outputs in this mode of operation is a    to the ASTABLE input and has a duration equal to
function of the external components employed.         N times the period of the multivibrator. A high level
"True" input pulses on the ASTABLE input or "Com-     on the EXTERNAL RESET input assures no output
plement" pulses on the ASTABLE input allow the cir-   pulse during an "ON" power condition. This input
cuit to be used as a gatable multivibrator. The       can also be activated to terminate the output pulse
OSCILLATOR output period will be half of the Q ter-   at any time. In the monostable mode, a high-level or
minal output in the astable mode. However, a 50%      power-on reset pulse, must be applied to the EX-
duty cycle is not guaranteed at this output. In the   TERNAL RESET whenever VDD is applied.
monostable mode, positive-edge triggering is ac-
complished by application of a leading-edge pulse     2 - ASTABLE MODE
to the +TRIGGER input and a low level to the TRI-
GGER input. For negative-edge triggering, a trail-    The following analysis presents worst-case vari-
ing-edge pulse is applied to the TRIGGER and a       ations from unit-to-unit as a function of transfer-volt-
high level is applied to the +TRIGGER. Input pulses   age (VTR) shift (33% 67% VDD) for free-running
may be of any duration relative to the output pulse.  (astable) operation.
The multivibrator can be retriggered (on the leading
edge only) by applying a common pulse to both the
RETRIGGER and +TRIGGER inputs. In this mode

                                                      7/15
HCC/HCF4047B

ASTABLE MODE WAVEFORMS.

                                                          t1 = RC In                 VTR
                                                                                    VDD + VTR

                                                          t2 = RC In              VDD VTR
                                                                                    2 VDD VTR

                                                          tA  =  2  (t1  +  t2)  =  2  RC  In        (VTR) (VDD VTR)
                                                                                                (VDD + VTR) (2 VDD VTR)

Typ : VTR = 0.5 VDD tA = 4.40 RC                              period may vary as a function of frequency with re-
Min : VTR = 0.33 VDD tA = 4.62 RC                             spect to VDD and temperature.
Max : VTR = 0.67 VDD tA = 4.62 RC
thus if tA = 4.40 RC is used, the maximum vari-               3 - MONOSTABLE MODE
ation will be (+ 5.0%, 0.0%)
In addition to variations from unit-to-unit, the astable      The following analysis presents worst-case vari-
                                                              ations from unit-to-unit as a function of transfer-volt-
MONOSTABLE WAVEFORMS.                                         age (VTR) shift (33% 67% VDD) for one-shot
                                                              (monostable) operation.

                                                          t1 = RC In               VTR
                                                                                    2 VDD

                                                          t2 = RC In               VDD VTR
                                                                                    2 VDD VTR

                                                          tM = (t1 + t2) = RC In                 (VTR) (VDD VTR)
                                                                                                 (2 VDD VTR) (2 VDD)

Where tM = monostable mode pulse width. Values                mode to extend the output-pulse duration, or to com-
for tM are as follows :                                       pare the frequency of an input signal with that of the
                                                              internal oscillator. In the retrigger mode the input
Typ : VTR = 0.5 VDD tM = 2.48 RC                              pulse is applied to terminals 8 and 12, and the output
Min : VTR = 0.33 VDD tM = 2.71 RC                             is taken from terminal 10 or 11. As shown in fig. A
Max : VTR = 0.67 VDD tM = 2.48 RC                             normal monostable action is obtained when one re-
                                                              trigger pulse is applied. Extended pulse duration is
Thus if tM = 2.48 RC is used, the maximum vari-               obtained when more than one pulse is applied. For
ation will be (+ 9.3%, 0.0%).                               two input pulses, tRE = t1' + t1 + 2t2. For more than
                                                              two pulses, tRE (Q OUTPUT) terminates at some
Note : In the astable mode, the first positive half           variable time tD after the termination of the last re-
          cycle has a duration of TM ; succeeding dur-        trigger pulse. tD is variable because tRE (Q OUT-
          ations are tA/2.                                    PUT) terminates after the second positive edge of
                                                              the oscillator output appears at flip-flop 4 (see logic
In addition to variations from unit to unit, the mono-        diagram).
stable pulse width may vary as a function of fre-
quency with respect to VDD and temperature.

4 - RETRIGGER MODE

The HCC/HCF4047B can be used in the retrigger

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                                                         HCC/HCF4047B

Figure A : Retrigger-mode Waveforms.

5 - EXTERNAL COUNTER OPTION                              A typical implementation is shown in fig. B. The
                                                         pulse duration at the output is
Time tM can be extended by any amount with the use
of external counting circuitry. Advantages include                  text = (N 1) (tA) + (tM + tA/2)
digitally controlled pulse duration, small timing capa-
citors for long time periods, and extremely fast re-     Where text = pulse duration of the circuitry, and N is
covery time.                                             the number of counts used.

Figure B : Implementation of External Counter Option.

6 - POWER CONSUMPTION                                    age used, the closer the actual power dissipation will
                                                         be to the calculated value.
In the standby mode (Monostable or Astable),
power dissipation will be a function of leakage cur-     Because the power dissipation does not depend on
rent in the circuit, as shown in the static electrical   R, a design for minimum power dissipation would be
characteristics. For dynamic operation, the power        a small value of C. The value of R would depend on
needed to charge the external timing capacitor C is      the desired period (within the limitations discussed
given by the following formula :                         above).
Astable Mode : P = 2CV2f. (Output at Pin 13)
                                                         7 - TIMING-COMPONENT LIMITATIONS
                   P = 4CV2f. (Output at Pin 10 and 11)
                                                         The capacitor used in the circuit should be non-po-
                                  (2.9CV2) (Duty Cycle)  larized and have low leakage (i.e. the parallel resist-
Monostable Mode : P =                                    ance of the capacitor should be an order of
                                                         magnitude greater than the external resistor used).
                                              T          Three is no upper or lower limit for either R or C value
                                                         to maintain oscillation.
(Output at Pin 10 and 11)
                                                         However, in consideration of accuracy, C must be
The circuit is designed so that most of the total        much larger than the inherent stray capacitance in
power is consumed in the external components. In
practice, the lower the values of frequency and volt-

                                                         9/15
HCC/HCF4047B

the system (unless this capacitance can be              C  100pF, up to any practical value, for astable
measured and taken into account). R must be much        modes ;
larger than the COS/MOS "ON" resistance in series       C  1000pF, up to any practical value, for mono-
with it, which typically is hundreds of ohms. In addi-  stable modes.
tion, with very large values of R, some short-term in-  10K  R  1M.
stability with respect to time may be noted.
                                                        Input Voltage.
The recommended values for these components to
maintain agreement with previously calculated for-
mulas without trimming should be :

TEST CIRCUITS

Quiescent Device Current.

Input Current.

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                                           HCC/HCF4047B

            Plastic DIP14 MECHANICAL DATA

DIM.  MIN.   mm    MAX.  MIN.              inch   MAX.
      0.51  TYP.   1.65  0.020             TYP.   0.065
a1   1.39               0.055
  B          0.5                           0.020  0.787
  b   1.27  0.25   20                      0.010
b1          8.5                           0.335  0.280
  D         2.54   7.1                     0.100  0.201
  E         15.24  5.1                     0.600  0.100
  e
e3          3.3                           0.130
  F
  I                2.54  0.050
  L
  Z

                                                  P001A

                                                           11/15
HCC/HCF4047B

                   Ceramic DIP14/1 MECHANICAL DATA

       DIM.  MIN.   mm    MAX.  MIN.                inch   MAX.
                   TYP.     20                      TYP.   0.787
         A   0.38          7.0  0.015                      0.276
         B   2.29   3.3         0.090               0.130
         D    0.4  15.24  2.79  0.016               0.600  0.110
         E   1.17         0.55  0.046                      0.022
        e3   0.22         1.52  0.009                      0.060
         F   1.52         0.31  0.060                      0.012
         G    7.8         2.54  0.307                      0.100
         H                10.3                             0.406
         L                8.05                             0.317
        M                 5.08                             0.200
         N
         P
         Q

                                                           P053C

12/15
                                           HCC/HCF4047B

            SO14 MECHANICAL DATA

DIM.  MIN.  mm    MAX.              MIN.   inch   MAX.
       0.1  TYP.  1.75                     TYP.   0.068
  A   0.35         0.2              0.003         0.007
a1   0.19   0.5  1.65                     0.019  0.064
a2               0.46              0.013         0.018
  b   8.55  1.27  0.25              0.007  0.050  0.010
b1    5.8  7.62                           0.300
  C                     45 (typ.)                0.344
c1   3.8                                         0.244
  D   4.6         8.75              0.336
  E    0.5                                        0.157
  e               6.2               0.228         0.208
e3                                               0.050
  F               4.0               0.149         0.026
  G
  L               5.3               0.181
M
  S               1.27              0.019

                  0.68

                        8 (max.)

                                                  P013G

                                                            13/15
HCC/HCF4047B

                   PLCC20 MECHANICAL DATA

       DIM.  MIN.  mm    MAX.   MIN.       inch   MAX.
             9.78  TYP.  10.03  0.385      TYP.   0.395
         A   8.89        9.04   0.350             0.356
         B    4.2  2.54  4.57   0.165      0.100  0.180
         D         0.56                    0.022
        d1   7.37        8.38   0.290             0.330
        d2         1.27                    0.050
         E         5.08  0.101             0.200  0.004
         e         0.38                    0.015
        e3
         F         1.27                    0.050
         G         1.14                    0.045
        M
        M1

                                                  P027A

14/15
                                                                                                    HCC/HCF4047B

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                                                                                                                                                        15/15
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