{"id":98444,"date":"2025-01-23T15:58:12","date_gmt":"2025-01-23T14:58:12","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/?p=98444"},"modified":"2026-04-08T10:44:02","modified_gmt":"2026-04-08T08:44:02","slug":"cd4011-was-ist-das-technische-daten-schema-preis-und-bewertungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.de\/blog\/cd4011-was-ist-das-technische-daten-schema-preis-und-bewertungen\/","title":{"rendered":"CD4011 – Was ist das? Technische Daten, Schema, Preis und Bewertungen"},"content":{"rendered":"Lesezeit<\/span> 6<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
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In diesem Artikel befassen wir uns mit den praktischen Anwendungen des integrierten Schaltkreises CD4011 – einem Vierfach-NAND-Gatter, das mit CMOS-Technologie hergestellt wurde. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Einfache Tongeneratorschaltung auf dem CD4011<\/h2>\n

Die Schaltung, die ein 4011 NAND-Gatter in einem Impulsoszillatorgenerator verwendet, erzeugt ein 1,3 kHz-Signal. Wir setzen den Eingangspin 1 der CD4011-Schaltung auf den Steuerausgang. Wenn der Eingang einen logischen Low-Zustand hat, gibt es kein Tonsignal am Ausgang, aber bei einem High-Zustand erscheint das Tonsignal. Der Transistor sorgt f\u00fcr die Ansteuerung des 8-Ohm-Lautsprechers. Der Kondensator C1 bestimmt die Frequenz des erzeugten Tons, der an den Lautsprecher \u00fcbertragen wird, und der Widerstand R3 steuert die Lautst\u00e4rke des Tons. Wenn er weniger als 180R betr\u00e4gt, ist der Ton recht laut, aber dann wird der Transistor Q1 aufgrund des hohen Kollektorstroms sehr hei\u00df. Der Widerstand R1 sch\u00fctzt vor Spannungsspitzen, die den IC-Eingang besch\u00e4digen k\u00f6nnten. Er ist normalerweise etwa 10 mal so gro\u00df wie der Widerstand R2. <\/span><\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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CD4011 Wechselrichterschaltung<\/h2>\n

In vielen Projekten verwenden wir eine einfache Tongeneratorschaltung. Oft k\u00f6nnen wir ein Logikgatter in einer Inverterschaltung verwenden, weil es einfach und billig ist. Aber wir verwenden es nicht direkt. Am h\u00e4ufigsten verwenden wir CD4011 NAND-Gatter, weil sie vier separate logische NAND-Gatter in einem IC enthalten. F\u00fcr den allgemeinen Gebrauch reicht das aus und es ist auch eine erschwingliche L\u00f6sung. Wir k\u00f6nnen sie anstelle von Invertergattern mit kombinierten Eing\u00e4ngen verwenden, die das gleiche Vierfach-NOR-Gatter im CD4001 IC haben, ebenfalls aus der CMOS-Familie. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Funktionsweise einer einfachen CD4011-Oszillatorschaltung<\/h2>\n

In jeder Schaltung, ob analog oder digital, werden R\u00fcckkopplungsschwingungen erzeugt. In diesem Fall verwenden wir auch die Elemente R1 und C1 zur R\u00fcckkopplung des Ausgangsstroms an den Eingang, was zu Schwingungen f\u00fchrt. Wie oben gezeigt, ein einfacher Tongenerator durch Verwendung des CD4011 <\/p>\n

Um die Funktion dieser Schaltung zu verstehen, verfolgen wir die folgenden Schritte:<\/p>\n

    \n
  1. Wir nehmen an, dass der Ausgang von IC1a, d.h. Pin 3, einen logischen High-Zustand hat<\/li>\n
  2. Somit hat der Ausgang von IC1b, d.h. Pin 4, einen logisch Low-Zustand<\/li>\n
  3. Die Spannung an Pin 3 beginnt dann, den Kondensator C1 \u00fcber den Widerstand R1 zu laden.<\/li>\n
  4. Der Kondensator C1 ist ebenfalls mit dem Gate-Eingang 1 verbunden.<\/li>\n
  5. Schlie\u00dflich erreicht die Ladung von C1 einen logisch hohen Wert, der ausreicht, um den Ausgang von IC1a von einem logisch hohen auf ein logisch niedriges Signal umzuschalten<\/li>\n
  6. Dies f\u00fchrt dazu, dass IC1b seinen Zustand \u00e4ndert und sein Ausgang einen High-Zustand annimmt<\/li>\n
  7. Jetzt wird der Kondensator C1 durch den Ausgang von IC1b entladen.<\/li>\n
  8. Schlie\u00dflich erreicht die Spannung an Kondensator C1 und Widerstand R1 einen Wert, der als logischer Low-Zustand angesehen wird, was bedeutet, dass IC1a in seinen vorherigen Zustand zur\u00fcckgeschaltet wird.<\/li>\n
  9. Er kehrt dann zur\u00fcck und beginnt den Zyklus fortzusetzen.<\/li>\n<\/ol>\n

    Wenn wir die Versorgungsspannung verringern, sinkt die Ausgangsleistung. Der n\u00fctzliche Versorgungsspannungsbereich, den wir verwenden k\u00f6nnen, ist 3V bis 15V. Der nicht benutzte Eingang des CD4011 (Pins 8, 9, 12 und 13) sollte mit Masse verbunden werden. Die Schaltung kann auf einer Kontaktplatine aufgebaut werden. Nachdem wir die Schaltung auf Fehler \u00fcberpr\u00fcft und sichergestellt haben, dass die Leitungen der Elemente C1 und R1 einander nicht ber\u00fchren, k\u00f6nnen wir die Ausgangsfrequenz = 2,2*R1xC1 ermitteln. <\/p>\n

    R1= 100k<\/p>\n

    C1 = 0,01uF<\/p>\n

    f = 2,2kHz <\/p>\n

    Dann schlie\u00dfen wir eine 9-V-Batterie an die Schaltung an. Der Piezo-Lautsprecher sollte einen Ton von sich geben.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    CD4011 – Lauter Summerton mit zwei Transistoren<\/h2>\n

    Hier ist eine einfache Schaltung f\u00fcr einen Durchgangspr\u00fcfer mit dem CD4011. Wenn Sie ein einfaches Anf\u00e4ngerprojekt suchen, um Oszillatoren im digitalen Modus zu erlernen, ist dies eine gute Wahl! Dies ist ein Werkzeug zur \u00dcberpr\u00fcfung von Dr\u00e4hten oder bestimmten Teilen wie Spulen, Platinen, Lautsprechern und mehr. Es erm\u00f6glicht Ihnen, durch Informationen mit einem akustischen Signal zu \u00fcberpr\u00fcfen, ob es einen elektrischen \u00dcbergang in einem Schaltkreis gibt. Die Schaltung verwendet einen integrierten Schaltkreis, ein CMOS NAND-Gatter, CD4011 als Hauptkomponente. IC1a und IC1b fungieren als Invertergatter (NOT). Hier werden mehrere Teile verwendet, d.h. der Widerstand R1, der Kondensator C1 und das Potentiometer VR1, wodurch ein Rechteckoszillator entsteht, der einen Ton erzeugt. Dieses Signal gelangt dann \u00fcber den Leistungsverst\u00e4rker (der ein komplement\u00e4res Transistorpaar bildet) zum Kopplungskondensator C1. Die Frequenz des Tons kann mit einem 10K-Potentiometer gesteuert werden. <\/p>\n

    Wie kann eine solche Schaltung praktisch genutzt werden? Wir haben mindestens zwei Ideen f\u00fcr seine Verwendung. Erstens, ein einfacher Durchgangspr\u00fcfer! Wenn Sie eine 9V-Batterie an die Schaltung anschlie\u00dfen, brauchen Sie die Taste S1 nicht zu benutzen. Sie verwenden zwei Pr\u00fcfspitzen, um mehrere Teile zu pr\u00fcfen. Eine solche Anwendung eignet sich hervorragend zum Testen von Leitungen und Platinen. Zweitens, ein Morsecode-Generator – eine solche Schaltung kann verwendet werden, um einfach den Morsecode zu lernen. Au\u00dferdem m\u00fcssen wir den zweiten – unbenutzten – Eingang mit Masse oder negativer Spannung verbinden, um Schwingungen zu vermeiden. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    Resonanzgeneratoren mit einem 4011 CMOS-Gatter<\/h2>\n

    Mit dieser Schaltung k\u00f6nnen wir einen Resonanzgenerator (oszillierender Tongenerator) bauen. Wir werden ihn auch mit dem integrierten CMOS-Schaltkreis CD4011 entwerfen. Die Schaltung verwendet vier NAND-Gatter. Jede Oszillatorschaltung besteht aus 2 Schaltungen. Diese Schaltung liefert die h\u00f6here Frequenz IC1c und verwendet das Gatter IC1d. Ein anderer, der niedrigere Frequenzbereich umfasst die Gatter IC1a und IC1b. Ein niederfrequenter Impuls wird gesendet, um den Betrieb des zweiten Gatters zu steuern. Die Diode D1 sendet bei niedrigen Frequenzen Impulse an die Abschnitte IC1c und IC1d. Die Diode D2 verursacht einen Ton, d.h. sie f\u00fchrt zu einer Oszillation des Schaltkreisausgangs. Eine offene Taste S1 verursacht eine langsame Abw\u00e4rtsoszillation. Der Entladungswert des Kondensators C1 muss nicht sehr genau sein. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    Eine einfache Schaltung f\u00fcr einen Takteffekt mit IC4011<\/h2>\n

    Dies ist eine einfache Schaltung f\u00fcr einen Takteffekt, die einen digitalen CMOS-Schaltkreis mit CD4011 NAND-Gattern f\u00fcr den Oszillator als Tongenerator und dann als Transistortreiber f\u00fcr die Ausgabe des Audiotransformators an den Lautsprecher verwendet. Insektenger\u00e4usche, wie Grillen oder Zikaden, werden durch kurzes Flattern erzeugt. Wir k\u00f6nnen einen Multivibrator als Tongeneratorschaltung verwenden, um den Klang dieser Insekten zu imitieren. Auch einige elektronische Weckert\u00f6ne klingen \u00e4hnlich wie diese Insekten. Abbildung 1 zeigt einen einfachen Wecker-Tongenerator, der sofort auf einer Prototyp-Platine montiert werden kann. Die Schaltung besteht aus zwei astabilen Multivibratoren, die zum einen die Gatter IC1c und IC1d enthalten, mit denen niedrige Frequenzen wie Insektenfl\u00fcgelger\u00e4usche erzeugt werden. Der zweite enth\u00e4lt mit den Gattern IC1a und IC1b denselben einfachen Tongenerator mit CD4011, der eine h\u00f6here Frequenz als der erste hat und zur Erzeugung rhythmischer Tonintervalle verwendet wird. Der Ausgang von Multivibrator 2 (Pin 4 des Gatters I2) wird vom ersten astabilen Multivibrator gesteuert, der eine niedrige Frequenz als Charakteristik des Tonimpulssignals erzeugt. Wir steuern sie so, dass sie kontinuierlich mit der Oszillation schalten und die Oszillation mit einer niedrigen Frequenz von etwa 5Hz stoppen. In diesem Fall verwenden wir abwechselnd die Signale ‘1’ (logisch hoher Zustand) und ‘0’ (logisch niedriger Zustand). Wenn der ‘1’-Zustand eine Oszillation ausl\u00f6st, aber der ‘0’-Zustand die Oszillation stoppt. Die Elemente R und C, w arbeiten in einem Multivibrator-Schaltkreis mit einer Frequenz des empfangenen Signals von ca. 600 Hz und das Taktintervall betr\u00e4gt ca. 0,2 Sekunden. Wir k\u00f6nnen die Frequenz dieses Signals \u00e4ndern, um die Tonh\u00f6he des Tons zu ver\u00e4ndern, der aus dem Lautsprecher kommt. Um eine solche Schaltung zu bauen, ben\u00f6tigen wir die folgenden Komponenten.” <\/p>\n

    IC1: CD4011, CMOS-Vierfach-NAND-Gatter
    Q1: NPNP-Transistor BC337 – 0,8A \/ 40V
    T1: Kleiner Signaltransformator
    1\/4W-Widerst\u00e4nde, mit einer Toleranz von 5% hergestellt:
    R1: 100K
    R2, R4: 1M
    R3, R5: 68k<\/p>\n

    R6: 5.6k<\/p>\n

    Keramische Kondensatoren:<\/p>\n

    C1: 1uF\/50V<\/p>\n

    C2: 0,0015uF\/50V<\/p>\n

    C3: 0,01uF\/50V<\/p>\n

    SP1: 8-Ohm-Lautsprecher<\/p>\n

    9V 6F22 Batterie<\/p>\n

    Wir k\u00f6nnen die Schaltung aufbauen, indem wir auf einer Kontaktplatte experimentieren oder alle Komponenten auf einer universellen Lochplatte montieren. Die zuvor besprochene Schaltung hat eine geringe Lautst\u00e4rke, da der Piezo-Lautsprecher eine hohe Impedanz verwendet. Verwenden Sie also eine geringe Stromaufnahme, aber erhalten Sie eine geringe Lautst\u00e4rke am Ausgang. Diese Schaltung ben\u00f6tigt eine h\u00f6here Lautst\u00e4rke als die zuvor vorgestellte Schaltung. Lassen Sie uns also einen normalen 8-Ohm-Lautsprecher mit 0,25 W verwenden. Aber wir k\u00f6nnen ihn nicht direkt an den Ausgang des ICs anschlie\u00dfen, da die Stromkapazit\u00e4t des Ausgangs begrenzt ist. Also verwenden wir einen kleinen Audio-Transformator, um zu verhindern, dass die Schaltung durch die sehr niedrige Impedanz des Lautsprechers (8 Ohm) belastet wird, was die Schwingungen stoppen k\u00f6nnte. Ein BC337-Transistor wird hier zur Ansteuerung des Transformators verwendet, wodurch die Schaltung sehr laut wird. Mit dem Schalter S1 schalten Sie den Tongenerator ein und aus. Die Versorgungsspannung kann zwischen 4,5 V und 13 V liegen, was zur Folge hat, dass die Versorgungsspannung reduziert und die Lautst\u00e4rke verringert wird. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    Einfacher Audio-Alarm-Generator mit CD4011<\/h2>\n

    Dies ist eine Schaltung f\u00fcr einen musikalischen Tongenerator. Es handelt sich um eine grundlegende und einfache Schaltung f\u00fcr Anf\u00e4nger in der Elektronik. Wir k\u00f6nnen sie auch mit einer integrierten Schaltung namens CD4011 bauen. Dies ist eine weitere M\u00f6glichkeit, NAND-Gatter kreativ zu nutzen. Mit einer dritten Schaltung kann diese Schaltung bei Verwendung von 8-Ohm-Lautsprechern und einer Versorgungsspannung von 12 V eine Klangleistung von etwa 10 W erzeugen. Die Steuerung zum Ein- und Ausschalten des Tons erfolgt \u00fcber SW1 oder einen Alarmaktivierungsschalter. Das Modell des Originaltonschaltkreises oder des Tongenerators, das das Projekt erh\u00e4lt, kann 10 W erzeugen, wenn es von einer 15-Volt-Stromquelle versorgt wird. Die Bedienung des Schalters mit der Taste S1 ist die Steuerung der Schaltung. IC1, mit der Nummer CD4011, verwendet hier vier eingebettete NAND-Gatter. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    Einfache Metronomschaltung mit dem CD4011<\/h2>\n

    Diese Tempo-Tap-Schaltung hat eine st\u00e4rkere Wirkung als die Rhythmus-Schaltung, denn das Pfeifen ist schwindelerregend, das Klopfen ist deutlich st\u00e4rker als sonst. Au\u00dferdem k\u00f6nnen Sie das Tempo zwischen 10 und 40 Schl\u00e4gen pro Minute einstellen. Wir werden diese Schaltung in drei Hauptplanungsabschnitte unterteilen: Frequenzgenerator, Steuer- und Verst\u00e4rkungssignale. Die Taktung wird von den Abschnitten IC1a, IC1b durchgef\u00fchrt. Die Frequenz des Ausgangs wird durch die Werte der Elemente R1, R2, C1, C2 und VR1 bestimmt. Das Potentiometer VR1 wird zur Steuerung der Frequenzeinstellung verwendet. Die Frequenz wird auf Q1 eingestellt, was den intermittierenden Betrieb von Q3 Q1 Q3 beeinflusst. Der Frequenzgenerator ist der Frequenzgenerator IC1c, IC1d, der das Signal an die Lautsprecher weiterleitet. Die Frequenz, die durch das Signal von C3, C4, R5 und R6 bestimmt wird, wird erweitert, um Q2 und Q4 zu steuern. Aber der vierte Quadrant l\u00e4sst die Signale nicht auslaufen. Transistor Q3 wird zur Steuerung verwendet, um Q4 erneut anzusteuern. Transistor Q5 ist mit den Verst\u00e4rkern verbunden, die den Lautsprecher ansteuern, und wir verwenden das Potentiometer VR2, um die Ausgangslautst\u00e4rke der Schaltung einzustellen. <\/p>\n

    Liste der Teile und Komponenten:<\/p>\n

    1\/4W-Widerst\u00e4nde, 5% Toleranz:<\/p>\n

      \n
    • R1, R5, R6: 10M<\/li>\n
    • R2: 100k<\/li>\n
    • R3, R10: 47R<\/li>\n
    • R4, R8: 10k<\/li>\n
    • R7: 4.7k<\/li>\n
    • R9: 680R<\/li>\n
    • VR1: 1M, Potentiometer<\/li>\n
    • VR2: 47R, Potentiometer<\/li>\n<\/ul>\n

      Kondensatoren:<\/p>\n

        \n
      • C1: 2,2uF\/16V, Elektrolyt<\/li>\n
      • C2: 0,027uF\/50 V, Keramik<\/li>\n
      • C3, C4: 180pF\/50V, Keramik<\/li>\n<\/ul>\n

        Halbleiter und andere<\/p>\n

          \n
        • D1: 1N4148, 75 V 150 mA Dioden<\/li>\n
        • D2: 1N4004, 200V 1A Dioden<\/li>\n
        • Q1, Q2: \u00c4quivalent zu BC547, NPN-Transistor 45 V 100 mA<\/li>\n
        • Q3, Q4: BC557 Gegenst\u00fcck, 45 V 100 mA PNP-Transistor<\/li>\n
        • P5: 2N2905, gleichwertig, NPN 40 V 0,5 A Transistor<\/li>\n
        • IC1: CD4011, integrierte CMOS-Schaltung – 4x NAND-Gatter<\/li>\n
        • SP1: 8-Ohm-Lautsprecher<\/li>\n
        • 9V Batterie<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

          In diesem Artikel befassen wir uns mit den praktischen Anwendungen des integrierten Schaltkreises CD4011 – einem Vierfach-NAND-Gatter, das mit CMOS-Technologie hergestellt wurde. Einfache Tongeneratorschaltung auf dem CD4011 Die Schaltung, die ein 4011 NAND-Gatter in einem Impulsoszillatorgenerator verwendet, erzeugt ein 1,3 kHz-Signal. Wir setzen den Eingangspin 1 der CD4011-Schaltung auf den Steuerausgang. Wenn der Eingang einen […]<\/p>\n","protected":false},"author":9,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[460],"tags":[],"class_list":["post-98444","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-unkategorisiert-de"],"acf":[],"yoast_head":"\nCD4011 - Was ist das? 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