Il CMOS CD4011 è un circuito integrato molto popolare che contiene quattro porte NAND a due ingressi. Il termine “CMOS” sta per “Complementary Metal-Oxide-Semiconductor”, una tecnologia di produzione di circuiti integrati che consente un basso consumo energetico e un’alta densità di integrazione (abbiamo parlato di molti altri integrati C-Mos su questo blog). Le porte logiche NAND sono fondamentali per la costruzione di circuiti digitali, poiché qualsiasi altra funzione logica può essere realizzata combinando adeguatamente le porte NAND. Il CD4011 è ampiamente utilizzato in applicazioni come la costruzione di timer, contatori e circuiti logici digitali.
Struttura interna e pinout del CD4011
Il CD4011 è contenuto in un package a 14 pin. Ogni porta NAND a due ingressi ha i propri ingressi e un’uscita. I pin 1 e 2 sono gli ingressi della prima porta NAND, e il pin 3 è la sua uscita. Analogamente, i pin 5 e 6 sono gli ingressi della seconda porta NAND, con il pin 4 come uscita. I pin 8 e 9 sono gli ingressi della terza porta NAND, con il pin 10 come uscita, mentre i pin 12 e 13 sono gli ingressi della quarta porta NAND, con il pin 11 come uscita. Il pin 7 è collegato alla terra (GND), e il pin 14 è collegato alla tensione di alimentazione (VDD).
Funzionamento delle porte logiche NAND CD4011
Una porta NAND è un tipo di porta logica che produce un’uscita bassa solo quando tutti i suoi ingressi sono alti. Nel CD4011, se entrambi gli ingressi di una porta NAND sono logici “1” (alta tensione), l’uscita sarà logica “0” (bassa tensione). In tutti gli altri casi, l’uscita sarà logica “1”. Questo comportamento si può rappresentare con la tabella della verità delle porte NAND. Il vantaggio principale delle porte NAND nel CD4011 è che possono essere facilmente combinate per creare qualsiasi altra funzione logica, rendendo questo circuito integrato estremamente versatile per molteplici applicazioni.
Applicazioni dell’integrato C-Mos CD4011
Grazie alla sua versatilità, il CD4011 è utilizzato in una vasta gamma di applicazioni. Può essere usato per costruire timer e oscillatori, grazie alla capacità delle porte NAND di creare ritardi di tempo (con reti RC esterne). È anche utile nella costruzione di circuiti di contatori e divisori di frequenza. Inoltre, essendo un dispositivo CMOS, il CD4011 consuma pochissima energia, rendendolo ideale per applicazioni in dispositivi portatili o a batteria. La sua capacità di operare a una vasta gamma di tensioni di alimentazione (da 3V a 15V) aggiunge ulteriore flessibilità nelle applicazioni di progettazione dei circuiti.
