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精品文档-下载后可编辑使用“标签外”的CMOS触发器实现精密电容传感器-设计应用应用于药品时，术语“标签外”表示一种药物的（经常发现的）实际和有益用途不同于其初开发的用途。这种情况也发生在电子元件上，例如古老的CD4013B双DCMOS触发器。尽管4013被标记为传统的双稳态逻辑元件，但它作为模拟部件仍然具有极好的标签外潜力。

例如，这里展示了它作为电容比较器的工作原理，如图1所示。

图1CD4013B用作电容式湿度传感器的电路图。

#2触发器的Q输出（引脚12和13）和S/R输入（8和10）通过相关的R、C和二极管网络交叉连接，将其变成一个约100kHz的RC振荡器。正振荡半周期（引脚13高电平）的持续时间(T+)由R2C2控制，而R1t（微调器的上半部分）和Cx（湿度传感器电容）控制负振荡的持续时间(T-)（引脚13低）半周期。

增加湿度会增加Cx，从而增加R1tCx和T-，反之亦然。同时，当R1t将T脉冲耦合到Cx和S#2引脚8上的时序斜坡时，微调器(R1b)的下半部分将其耦合到Cref和S#1引脚6上非常相似的斜坡。

时间常数R1tCx与R1bCref之间的相对差异构成了电容测量的基础。如果R1tCxR1bCref，表明湿度低于R1上的设定值，则引脚8上的斜坡将超过0/1阈值并在引脚6上的斜坡之前结束T-。这将允许FF#1在T-结束时由引脚13上的上升沿计时时复位，断言CrefCx。

相反，如果R1tCxR1bCref，则引脚6将首先越过阈值，保持FF#1置位并断言CxCref。

由于两个触发器位于同一芯片中，因此尽管温度和电源电压发生变化，它们各自的S输入阈值仍将密切跟踪彼此，从而提高开关点精度和稳定性。

同一电路在许多其他电容感应应用中同样适用，例如非接触式位置传感器/运动限位开关（图2）。

图2使用CD4013B的运动限制/位置感应接近开关。

检测和控制储液器中的液位是另一个合适的应用，因为Cx会增加，因为液

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