CD4007UB：CMOS雙互補對加反相器的技術(shù)剖析

最近在研究CMOS器件時，發(fā)現(xiàn)了一款非常實用的芯片——德州儀器（Texas Instruments）的CD4007UB。這是一款高壓型（20V額定電壓）的CMOS雙互補對加反相器，下面我就結(jié)合資料和實際應(yīng)用經(jīng)驗，和大家深入探討一下這款芯片。

文件下載：CD4007UBPW.pdf

芯片結(jié)構(gòu)與特性

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

CD4007UB由三個n溝道和三個p溝道增強型MOS晶體管組成，這些晶體管元件可通過封裝引腳訪問，這為構(gòu)建各種典型電路提供了便利。從功能圖來看，14號引腳為VDD，7號引腳為VSS，通過不同的引腳連接方式，可以實現(xiàn)多種復(fù)雜的功能。

封裝形式

它有多種封裝形式可供選擇，包括14引腳密封雙列直插陶瓷封裝（后綴F3A）、14引腳雙列直插塑料封裝（后綴E）、14引腳小外形封裝（后綴M、MT、M96和NSR）以及14引腳薄型收縮小外形封裝（后綴PW和PWR）。不同的封裝形式適用于不同的應(yīng)用場景，工程師可以根據(jù)實際需求進行選擇。

電氣特性

• 靜態(tài)特性：在靜態(tài)電氣特性方面，CD4007UB表現(xiàn)出色。它在不同的電源電壓和溫度條件下，對靜態(tài)電流、輸出電流和輸出電壓等參數(shù)都有明確的規(guī)定。例如，在20V電源電壓下，對靜態(tài)電流進行了100%測試，最大輸入電流在全封裝溫度范圍內(nèi)，18V時為1μA，25°C、18V時為100nA。
• 動態(tài)特性：動態(tài)電氣特性方面，在TA = 25°C、輸入tr、tf = 20ns、CL = 50pF、RL = 200KΩ的條件下，對傳播延遲時間、過渡時間和輸入電容等參數(shù)進行了測試。傳播延遲時間在不同電源電壓下有所不同，如5V時典型值為55ns，最大值為110ns；10V時典型值為30ns，最大值為60ns；15V時典型值為25ns，最大值為50ns。

應(yīng)用場景

CD4007UB的應(yīng)用非常廣泛，常見的應(yīng)用場景包括：

• 高輸入阻抗放大器：利用其高輸入阻抗的特性，可以構(gòu)建高性能的放大器電路。
• 整形器：對輸入信號進行整形，使其符合后續(xù)電路的要求。
• 反相器：實現(xiàn)信號的反相功能。
• 閾值檢測器：檢測輸入信號是否達到設(shè)定的閾值。
• 線性放大器：在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)線性放大功能。
• 晶體振蕩器：作為晶體振蕩器的一部分，提供穩(wěn)定的振蕩信號。

推薦工作條件與最大額定值

推薦工作條件

為了確保芯片的最大可靠性，建議選擇標(biāo)稱工作條件，使操作始終在以下范圍內(nèi)：電源電壓范圍（TA為全封裝溫度范圍）為3V至18V。在這個范圍內(nèi)使用芯片，可以保證其性能的穩(wěn)定性和可靠性。

最大額定值

芯片的最大額定值規(guī)定了其能夠承受的極限條件，包括直流電源電壓范圍、功耗、輸出晶體管功耗、工作溫度范圍、存儲溫度范圍和焊接時的引腳溫度等。例如，電源電壓范圍為0至20V，每個封裝的功耗在TA為 - 55°C至 + 100°C時為500mW，輸出晶體管的功耗在全封裝溫度范圍內(nèi)為100mW，工作溫度范圍為 - 55°C至 + 125°C，存儲溫度范圍為 - 65°C至 + 150°C，焊接時距離管殼1/16±1/32英寸（1.59±0.79mm）處的引腳溫度最大為 + 265°C（持續(xù)10s）。在設(shè)計電路時，必須嚴(yán)格遵守這些最大額定值，否則可能會導(dǎo)致芯片損壞。

封裝與訂購信息

封裝信息

CD4007UB有多種封裝選項，每種封裝都有其特定的尺寸和特性。例如，PDIP封裝適用于需要直插式安裝的場合，SOIC封裝則更適合表面貼裝工藝。在選擇封裝時，需要考慮電路板的布局、散熱要求和安裝方式等因素。

訂購信息

從訂購信息中可以看到，不同的型號對應(yīng)不同的封裝和特性。例如，CD4007UBE采用PDIP封裝，處于ACTIVE狀態(tài)，適用于 - 55°C至125°C的工作溫度范圍，引腳數(shù)為14，每包數(shù)量為25，符合RoHS和Green標(biāo)準(zhǔn)，引腳鍍層為NIPDAU。在訂購時，需要根據(jù)實際需求選擇合適的型號。

注意事項

在使用CD4007UB時，還需要注意一些事項。TI提供的技術(shù)資料是基于他們的知識和信念，但對于第三方提供的信息，TI不保證其準(zhǔn)確性。在使用芯片時，我們需要自己負(fù)責(zé)選擇合適的TI產(chǎn)品、設(shè)計和測試應(yīng)用電路，并確保應(yīng)用符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。同時，TI的產(chǎn)品受其銷售條款或其他適用條款的約束，我們需要遵守這些條款。

CD4007UB是一款功能強大、應(yīng)用廣泛的CMOS芯片。通過深入了解其結(jié)構(gòu)、特性、應(yīng)用場景和注意事項，我們可以更好地在電路設(shè)計中使用它，提高設(shè)計的可靠性和性能。不知道大家在實際應(yīng)用中有沒有遇到過CD4007UB呢？你們是如何使用它的呢？歡迎在評論區(qū)分享你們的經(jīng)驗。