一、CD4013結(jié)構(gòu)組成

　　CD4013由兩個(gè)相同的、相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)型觸發(fā)器構(gòu)成。每個(gè)觸發(fā)器有獨(dú)立的數(shù)據(jù)、置位、復(fù)位、時(shí)鐘輸入和Q及Q輸出。此器件可用作移位寄存器，且通過(guò)將Q輸出連接到數(shù)據(jù)輸入，可用作計(jì)數(shù)器和觸發(fā)器。在時(shí)鐘上升沿觸發(fā)時(shí)，加在D輸入端的邏輯電平傳送到Q輸出端。置位和復(fù)位與時(shí)鐘無(wú)關(guān)，而分別由置位或復(fù)位線上的高電平完成。

　　二、CD4013引腳圖

　　1D、2D：數(shù)據(jù)輸入端

　　1CP、2CP：時(shí)鐘輸入端

　　1Q、2Q：原碼輸出端

　　1 /Q、2 /Q：反碼輸出端

　　1SD、2SD：直接置位端

　　1RD、2RD：直接復(fù)位端

　　VDD：電源正

　　VSS：地

　　三、CD4013工作原理

　　設(shè)電路初始狀態(tài)均在復(fù)位狀態(tài)，Q1、Q2端均為低電平。當(dāng)fi信號(hào)輸入時(shí)，由于輸入端異或門的作用（附表是異或門邏輯功能表），其輸出還受到觸發(fā)器IC2的Q2端的反饋控制（非門F2是增加的一級(jí)延遲門，A點(diǎn)波形與Q2相同）。在第1個(gè)fi時(shí)鐘脈沖的上升沿作用下，觸發(fā)器IC1、IC2均翻轉(zhuǎn)。由于Q2端的反饋?zhàn)饔檬沟卯惢蜷T輸出一個(gè)很窄的正脈沖，寬度由兩級(jí)D觸發(fā)器和反相門的延時(shí)決定。當(dāng)?shù)?個(gè)fi脈沖下跳時(shí)，異或門輸出又立即上跳，使IC1觸發(fā)器再次翻轉(zhuǎn)，而IC2觸發(fā)器狀態(tài)不變。這樣在第1個(gè)輸入時(shí)鐘的半個(gè)周期內(nèi)促使IC1觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖端CL1有一個(gè)完整周期的輸入，但在以后的一個(gè)輸入時(shí)鐘的作用下，由于IC2觸發(fā)器的Q2端為高電平，IC1觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入跟隨fi信號(hào)（反相或同相）。本來(lái)IC1觸發(fā)器輸入兩個(gè)完整的輸入脈沖便可輸出一個(gè)完整周期的脈沖，現(xiàn)在由于異或門及IC2觸發(fā)器Q2端的反饋控制作用，在第1個(gè)fi脈沖的作用下得到一個(gè)周期的脈沖輸出，所以實(shí)現(xiàn)了每輸入一個(gè)半時(shí)鐘脈沖，在IC1觸發(fā)器的Q1端取得一個(gè)完整周期的輸出。

　　四、cd4013電容量測(cè)量電路應(yīng)用

　　1、用CD4013組成的模擬式電容測(cè)量?jī)x

　　如圖所示為模擬式電容測(cè)量?jī)x電路。用一只雙D觸發(fā)器CD4013，用其中的一個(gè)觸發(fā)器與被測(cè)電容器組成一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使其產(chǎn)生輸出脈沖，該輸出脈沖的脈寬及其電流平均值與被測(cè)電容的容量成正比。用其中另一個(gè)觸發(fā)器組成一個(gè)多諧振蕩器，用來(lái)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。一塊IC就可組成一個(gè)簡(jiǎn)易的電容測(cè)量?jī)x。其測(cè)量范圍為：l00pF～lμF。

　　2、模擬式電容測(cè)試儀

　　帶防抖動(dòng)開(kāi)關(guān)的水位自MBR20H100CTF-E1動(dòng)控制器電路。CD4013的數(shù)據(jù)輸入端D和時(shí)鐘脈沖輸入端CP均接地置“0”，這樣當(dāng)S及R端均為低電平時(shí)，輸出端Q與D端狀態(tài)相同，即同為低電平；當(dāng)S=l、R=O時(shí)，Q=l；當(dāng)S=l、R=l時(shí)，Qi=o。因此，當(dāng)水箱中的水位下降到KR1所處位置時(shí)，干簧繼電器KR1在磁環(huán)磁力的作用下吸合，S端即得到一個(gè)置位脈沖，Q端由“0”跳變到“1”而輸出高

　　帶防抖動(dòng)開(kāi)關(guān)的水位自MBR20H100CTF-E1動(dòng)控制器電路。CD4013的數(shù)據(jù)輸入端D和時(shí)鐘脈沖輸入端CP均接地置“0”，這樣當(dāng)S及R端均為低電平時(shí)，輸出端Q與D端狀態(tài)相同，即同為低電平；當(dāng)S=l、R=O時(shí)，Q=l；當(dāng)S=l、R=l時(shí)，Qi=o。因此，當(dāng)水箱中的水位下降到KR1所處位置時(shí)，干簧繼電器KR1在磁環(huán)磁力的作用下吸合，S端即得到一個(gè)置位脈沖，Q端由“0”跳變到“1”而輸出高電平，使VT1導(dǎo)通。LED1烹亮，繼電器Kl吸合，其觸點(diǎn)Kl-l閉合，水泵得電工作向水箱注水并保持這種狀態(tài)不變。當(dāng)水位上升到高水位KR2所處位置時(shí)，KR2導(dǎo)通，R端得到復(fù)位脈沖，強(qiáng)制Q端由“1”跳變?yōu)椤?”，Q端變?yōu)榈碗娖剑琕T1截止，Kl釋放，Kl-l觸點(diǎn)斷開(kāi)，水泵停止抽水。與此同時(shí)，IClb的Q端變?yōu)榈碗娖剑琎端變?yōu)楦唠娖剑蔐ED1熄滅，LED2點(diǎn)亮，以指示電路的工作狀態(tài)。

　　模擬式電容測(cè)試儀。模擬式電容測(cè)試儀電路如圖所示。D觸發(fā)器1被接成無(wú)穩(wěn)態(tài)工作方式，也稱為多諧振蕩工作方式，向電路提供脈沖信號(hào)。D觸發(fā)器2接成單穩(wěn)態(tài)電路，其暫態(tài)時(shí)間與R3～R7及被測(cè)電容CX呈線性關(guān)系。當(dāng)R3～R7固定且電源電壓不變時(shí)，在D觸發(fā)器輸出的與Cx成正比的脈沖電壓，由直流電流表測(cè)得其平均值，通過(guò)表頭的刻度指示出Cx的容量大小。