CD4049UBPWR 产品概述

一 产品简介

CD4049UBPWR 是德州仪器（TI）4000B 系列的一款六通道反相器（Hex Inverter），每通道为单输入反相结构，适用于宽电压范围的逻辑和模拟接口场合。器件支持 3V 至 18V 的工作电源，静态电流极小，适合低功耗和宽温区（-55℃ 至 +125℃）工作环境。常见封装为 TSSOP-16，便于表面贴装和中高密度 PCB 布局。

二 主要参数（概要）

• 工作电压（VCC）：3V ~ 18V
• 静态电流（Iq）：约 4 μA（典型值，随 VCC 与温度变化）
• 通道数：6（六个独立反相器）
• 每通道输入数：1（单输入）
• 下拉/灌电流（IOL）：24 mA（可承受较大下拉负载）
• 上拉/拉电流（IOH）：约 4.3 mA（在规定条件下）
• 输入高电平阈值（VIH）：4V ~ 12.5V（随 VCC 和温度而变化，参考典型值时注意标注条件）
• 输入低电平阈值（VIL）：1V ~ 2.5V
• 输出高电平（VOH）：4.95V ~ 5V（在 VCC=5V 且轻载条件下）
• 输出低电平（VOL）：约 50 mV（在规定 IOL 条件下）
• 传播延迟（tpd）：约 50 ns（测量条件：VCC=15V、CL=50 pF）
• 工作温度：-55℃ ~ +125℃
• 系列：4000B 系列
• 封装：TSSOP-16（代号 PWR）

三 电气特性要点说明

• 宽电源范围（3–18V）：便于在不同系统电源等级中直接使用，无需额外驱动器或电平转换器（但注意输入阈值与系统电平匹配）。
• 低静态电流：在静态或待机状态下泄漏电流小，适合电池供电或对待机功耗敏感的应用。
• 驱动能力：器件在下拉（sink）方向可承受较大的电流（IOL 24 mA），适合直接驱动 LED（限流）或较低阻抗负载；上拉（source）能力相对较小，应注意拓扑和负载分配。
• 时序性能：在较高供电电压（如 15V）且负载电容 50 pF 时，传播延迟约 50 ns，适合中速逻辑和时序要求不高的应用场景。

四 封装与引脚

TSSOP-16 封装利于空间受限的表面贴装板（SMT）设计，热阻较 DIP、小封装更好。每个反相器为单输入单输出结构，便于并联与级联使用。设计 PCB 时建议在 VCC 与 GND 近端放置去耦电容（0.01–0.1 μF）以抑制瞬态干扰并改善瞬态驱动能力。

五 典型应用场景

• 电平反相与接口缓冲：在传感器、MCU 的低速数字接口中作为电平整形与反相器使用。
• 逻辑信号处理：中低速逻辑电路、开关去抖、门控信号处理。
• 驱动小功率负载：可用来驱动发光二极管（加限流电阻）或继电器驱动器的前级（需注意 IOH/IOL 限值）。
• 模拟前端/混合信号系统：在需要宽电压操作的混合信号系统中作为缓冲或逻辑反向单元。

六 设计与布局建议

• 去耦与电源完整性：在 VCC 引脚与地之间靠近封装放置 0.01–0.1 μF 串联陶瓷去耦，必要时并联较大电容以平滑低频纹波。
• 负载与散热：当多个通道同时输出大电流时应评估功耗与芯片结温，必要时限制输出电流或提高铜箔面积以散热。
• 输入过压保护：避免超出 VCC 范围或施加高于绝对最大额定值的输入电压，必要时使用限流或钳位元件。
• 级联与延迟：级联多个通道会累计传播延迟，时间敏感设计请留有裕量或采用更高速器件。

七 选型与替代建议

若需更高驱动能力或更低延迟，可考虑同系列或其他厂家提供的缓冲型/增强驱动型 CMOS 反相器（如 4000 系列的不同子型号或专用缓冲器），选择时请重点对比 IOH/IOL、tpd、静态电流与工作电压范围。

八 总结

CD4049UBPWR 是一款性能平衡的六通道 CMOS 反相器，具有宽工作电压、低静态功耗和良好的封装适应性，适用于多种中低速数字与混合信号场合。设计时应重点关注输入阈值与系统电平匹配、输出驱动能力以及 PCB 去耦与热管理，以确保可靠工作。若有更具体的应用场景或时序要求，可进一步提供工作电压、负载详情与时序要求以获得更精确的设计建议。