IC 4017: O que é, Configuração de Pinos e Aplicações

27 de fevereiro de 2023 0 Comentários Leitura: 12 min

A maioria de nós se sente mais confortável com 1, 2, 3, 4… em vez de 001, 010, 011, 100. Queremos dizer que precisaremos de uma saída codificada decimal em muitos casos, em vez de uma saída binária bruta. Temos muitos ICs de contador disponíveis, mas a maioria deles produz dados binários como saída. Novamente, precisaremos processar essa saída usando decodificadores ou qualquer outro circuito para torná-la utilizável para nossa aplicação na maioria dos casos.

Vamos agora apresentar a você um novo IC chamado IC 4017. É um circuito decodificador com contador de década CMOS que pode funcionar imediatamente para a maioria de nossas aplicações de contagem de baixo alcance. Pode contar de zero a dez e suas saídas são decodificadas. Isso economiza muito espaço na placa e o tempo necessário para construir nossos circuitos quando nossa aplicação exige o uso de um contador seguido por um IC decodificador. Este IC também simplifica o projeto e facilita a depuração. Este artigo discute uma visão geral da folha de dados do IC 4017.

Sumário

O que é um contador de décadas IC 4017?

O IC CD4017 é um contador CMOS Decade e é usado em aplicações de contagem de baixo alcance. Este CI contará de 0 a 10 e o circuito com um IC 4017 economizará espaço na placa, bem como o tempo necessário para projetar o circuito. Este contador de década é semelhante ao contador de década de estágio Johnson 10. Este CMOS IC é freqüentemente usado no projeto de circuitos baseados em 10 LEDs para executar a luz para iniciantes. Portanto, é um dos contadores mais flexíveis porque conta até 10 e também inclui 10 saídas separadas. Este IC inclui o contador, bem como o decodificador.

Configuração de pinos do IC 4017

Um contador de décadas CMOS como o 4017 IC inclui um contador Johnson de cinco estágios e 10 saídas decodificadas para contar até 10 decimais. Este IC pode ser usado em diferentes circuitos de contador, como uma luz de LED e também um circuito sem contato com um detector AC. Este IC inclui 16 pinos onde 10 e 16 pinos são pinos de saída. Este IC conta para cada entrada de borda positiva de outra forma crescente fornecida na entrada CLK.

Aqui, a saída começa em ‘0’ e se move para a saída ‘9. Assim que atingir, a saída contará em ‘9’ e novamente repetirá de 0 e continuará esta revolução semelhante a um contador de anel. Em cada contagem entre 0 a 9, o pino de saída específico pode incluir um estado alto e a saída restante permanece baixa; simplesmente um o/p será alto de cada vez.

Por exemplo, se a contagem for atualmente três, a saída no pino 7 estará em um estado alto, enquanto os pinos restantes estarão em um estado inferior. Se dois ciclos da onda quadrada forem aplicados em direção à entrada do clock, a saída mudará para a saída 4 na borda positiva do ciclo primário, que altera a saída-4 para o estado alto e a saída-3 para o estado baixo.

Agora a condição permanece até que outra borda positiva do próximo ciclo chegue, depois disso o/p se move para o pino 1 ou saída 5 e mantém esta condição. A estrutura interna do ic 4017 é mostrada abaixo.

Possui 16 pinos e a funcionalidade de cada pino é explicada a seguir:

Pino-1: É a saída 5. Vai para alto quando o contador marca 5 contagens.
Pino 2: É a saída 1. Vai para alto quando o contador lê 0 contagens.
Pino 3: É a saída 0. Vai para alto quando o contador lê 0 contagens.
Pino 4: É a saída 2. Vai para alto quando o contador marca 2 contagens.
Pino 5: É a saída 6. Vai para alto quando o contador marca 6 contagens.
Pino 6: É a saída 7. Vai para alto quando o contador marca 7 contagens.
Pino 7: É a saída 3. Vai para alto quando o contador marca 3 contagens.
Pino 8: É o pino Terra que deve ser conectado a uma tensão BAIXA (0V).
Pino 9: É a saída 8. Vai para alto quando o contador marca 8 contagens.
Pino-10: É a saída 4. Vai para alto quando o contador marca 4 contagens.
Pino-11: É a saída 9. Vai para alto quando o contador marca 9 contagens.
Pino 12: Este é dividido por 10 saídas que são usadas para cascatear o IC com outro contador para permitir uma contagem maior que a faixa suportada por um único IC 4017. Ao cascatear com outro IC 4017, podemos contar até 20 números. Podemos aumentar e aumentar o alcance da contagem, colocando-o em cascata com mais e mais IC 4017s. Cada IC adicional em cascata aumentará o intervalo de contagem em 10. No entanto, não é aconselhável cascatear mais de 3 ICs, pois pode reduzir a confiabilidade da contagem devido à ocorrência de falhas. Se você precisar de um intervalo de contagem superior a vinte ou trinta, aconselho-o a seguir o procedimento convencional de usar um contador binário seguido de um decodificador correspondente.
Pino-13: Este pino é o pino desabilitado. No modo normal de operação, ele é conectado ao terra ou à tensão lógica BAIXA. Se este pino estiver conectado à tensão ALTA lógica, o circuito deixará de receber pulsos e, portanto, não avançará a contagem independentemente de vários pulsos recebidos do relógio.
Pino 14: Este pino é a entrada do clock. Este é o pino de onde precisamos dar os pulsos de clock de entrada ao IC para avançar a contagem. A contagem avança na borda ascendente do relógio.
Pino 15: Este é o pino de reinicialização que deve ser mantido BAIXO para operação normal. Se você precisar redefinir o IC, poderá conectar este pino à alta tensão.
Pino 16: Este é o pino da fonte de alimentação (Vcc). Isso deve receber uma tensão ALTA de 3V a 15V para que o IC funcione.

Este IC é muito útil e também fácil de usar. Para usar o IC, basta conectá-lo conforme as especificações descritas acima na configuração dos pinos e dar os pulsos que você precisa contar para o pino-14 do IC. Então você pode coletar as saídas nos pinos de saída. Quando a contagem é zero, o pino 3 é ALTO. Quando a contagem é 1, Pin-2 é HIGH, e assim por diante, conforme descrito acima.

Características e especificações do IC 4017

As principais características e especificações do IC 407 incluem o seguinte.

A tensão de alimentação do IC 4017 varia de 3V a 15V, geralmente +5V
Este IC é bem combinado com Transistor-Transistor Logic ou TTL.
A velocidade operacional/velocidade CLK deste IC é de 5 MHz.
Ele fornece suporte para 10 saídas que são decodificadas.
Está disponível em diferentes pacotes como GDIP de 16 pinos, PDIP e PDSO
Tempo alto de entrada 30 ns
A corrente de saída é de 10 mA
A imunidade ao ruído é alta, tipicamente 0,45 VDD
A operação é completamente estática
Baixa potência como 10 µW
A operação de velocidade é média como 5,0 MHz com 10V VDD
A tensão de entrada ou Vin varia de -0,5 VCC a VDD +0,5 VCC
TS ou temperatura de armazenamento varia de -65°C a +150°C
A tensão de alimentação VDD ou CC varia de -0,5 VCC a +18 VCC
PD ou dissipação de energia é Dual-In-Line é de 700 mW
TL ou temperatura de chumbo é 260°C

Em várias aplicações de circuitos eletrônicos, este contador de décadas IC 4017 é um dos chips mais versáteis e úteis. Praticamente, também é conhecido como “divisor de contador de década de estágio Johnson 10. Aqui o número 10 é conectado através do número de o/ps que este contador possui que se tornará alto em série em resposta a cada pulso CLK alto que é dado em sua pinagem CLK de entrada. Ou seja, todas as suas saídas usarão um único ciclo de sequenciamento o/p alto do começo ao fim em resposta a 10 CLKs e é recebido em sua entrada. Como o nome sugere, ele está contando de uma maneira e também separando a entrada CLK por 10.

Operação de contagem de IC através de formas de onda

O diagrama de tempo do IC 4017 é mostrado abaixo. Este diagrama mostrará a comparação e também explicará a série de contagem para as saídas que mudam de um pino para o próximo. Se monitorarmos isso, antes de fornecer o CLK, o pino RST é fixado em High; consequentemente, a entrada do pino de reinicialização definirá toda a saída em seu estado inicial. Depois disso, o o/p da saída primária do pino 3 será alto. Depois disso, este o/p pode ser movido para outro pino de saída. Esta série continuará até o próximo ciclo CLK.

Onde usar o IC CD4017?

As aplicações do IC CD4017 incluem o seguinte.

O IC mais popular, como o CD4017, é amplamente utilizado em diferentes aplicações, incluindo decodificador, contador binário, divisão de frequência, contador de décadas, etc. Interruptor OFF, Alarme, Matrix Die, interruptor Clap, etc.
O contador IC desta década também pode ser usado em diferentes indústrias, como automotiva, alarmes, fabricação eletrônica de instrumentos médicos e dispositivos de instrumentação.
Este IC é usado em aplicações de contagem que podem ligar 10 saídas em sequência dentro de um tempo fixo e redefinir a contagem, caso contrário, mantenha-a quando necessário. Ele também indica o status da contagem através do pino Carry que é usado nos caçadores de LED, bem como em outros projetos de saída lógica. Portanto, este IC é a melhor escolha se você estiver procurando por um IC de contagem decodificado seqüencial para contar até 10

Como usar?

O IC CD4017 pode funcionar de 3V-15V, porém geralmente alimentado por +5V em direção ao pino Vdd ou Vcc e o pino GND ou Vss pode ser conectado ao terra. Aqui, 10 pinos de saída variam de Q0 a Q9, que são conectados a qualquer carga, porém estamos usando LEDs no circuito.

O que é Lógica Alta e Lógica Baixa?

Os pinos marcados como pinos de saída tornam-se lógicos “altos” continuamente em série em resposta aos sinais CLK no pino 14 do chip.
A lógica alta nada mais é do que obter um valor positivo de alimentação de tensão, enquanto a lógica baixa nada mais é do que atingir o valor de tensão ‘0’.
Assim, com o sinal de clock primário no pino 14, o pino de saída principal na ordem que é o pino 3 atinge o máximo primeiro, depois bloqueia as saídas. Ao mesmo tempo, o próximo pino2 torna-se máximo, depois disso este pino fica baixo e simultaneamente o pino4 anterior se torna alto até que o último pino11 se torne alto.

Circuitos de Aplicação do IC4017

Os circuitos de aplicação baseados no contador de décadas IC 4017 são discutidos abaixo.

Efeito de LEDs circulares

Nele, temos oito LEDs que acendem um após o outro para formar um efeito circular. Minha intenção ao publicar este circuito não é apenas fazer algumas obras de arte com eletrônica, mas também ilustrar o princípio de funcionamento do ic 4017 e o design do circuito usando o IC 555 no modo astável, contador 4017 e explicar os conceitos relacionados. O diagrama do circuito do led ic 4017 é mostrado abaixo.

O 555 IC irá operar em modo astável com uma frequência de 14Hz. O IC 555 no circuito é usado como um gerador de pulsos de clock para fornecer pulsos de clock de entrada para o contador IC 4017. O IC 555 no circuito opera a uma frequência de 14 Hz, o que significa que ele produz cerca de 14 pulsos de clock a cada segundo para o CI 4017.

Agora vamos analisar o que acontece no IC 4017. O IC 4017 é um contador digital mais um circuito decodificador. Os pulsos de clock gerados na saída do temporizador IC 555 (PIN-3) são dados como uma entrada para IC 4017 através do PIN-14.

Sempre que um pulso de clock é recebido na entrada de clock do contador IC 4017, o contador incrementa a contagem e ativa o PIN de saída correspondente. Quando a contagem é zero, o PIN-3 é HIGH, o que significa que o LED-1 estará LIGADO e todos os outros LEDs estarão DESLIGADOS. Após o próximo pulso de clock, o PIN-2 do IC 4017 é ALTO, o que significa que o LED-2 acenderá e todos os outros LEDs poderão ser desligados. Isso se repete e os LEDs ligam e desligam sucessivamente em cada pulso de clock, produzindo assim um efeito circular que demonstrei na animação acima.

Montando este Circuito

Este circuito pode ser alojado em um PCB de uso geral ou em um stripboard e os LEDs no circuito devem ser dispostos em forma circular. Certifique-se de organizar os LEDs em ordem com LED-1 primeiro, LED-2 depois e assim por diante até LED-8. Organize os LEDs em um círculo e solde-os em um PCB.

Não apenas um círculo! Você pode experimentar outras formas e designs e obter um belo efeito circular para sua forma. Outras formas que você pode tentar? Qualquer um, claro, mas aqui estão algumas sugestões. Você pode tentar construir a primeira letra do seu nome com esse efeito circular. Eu fiz este circuito há alguns anos na forma da minha primeira letra D, mas já o dessoldei há algum tempo, quando precisava muito de LEDs para algum outro projeto .

Running Light usando IC4017 e IC 555

Um temporizador 555 IC1 é usado no modo astável, ou seja, com a condição de funcionamento livre do multivibrador, cuja frequência deve ser variada por um resistor variável. Esta saída é usada como pulsos de clock para um contador de décadas IC2.

A saída do contador aciona um conjunto de optoacopladores U1 a U4 que, por sua vez, aciona os TRIACs correspondentes para ligar as cargas sequencialmente para os primeiros 3 e depois o 4º ^permanece ligado por um tempo um pouco mais longo conforme a configuração do circuito. A fonte de alimentação é composta por um transformador abaixador TR1 e uma ponte retificadora D7 a 10 configuração devidamente filtrada por C4.

Portanto, trata-se de uma visão geral do contador de décadas , como IC 4017, configuração de pinos, diagrama de circuito, funcionamento e circuitos de aplicação. É um contador Johnson incluindo um bit de execução e 10 saídas decodificadas. A disposição deste chip permite uma operação de velocidade média e garante uma série de contagem sem riscos. Geralmente, as saídas decodificadas como 10/8 estão no estado lógico baixo e vão para o estado lógico alto simplesmente em seu intervalo de tempo específico. Cada saída decodificada mantém um máximo de 1 ciclo CLK completo. O sinal de carry-out termina um ciclo completo para cada ciclo de entrada 10/8 CLK que é utilizado como um sinal de carry de ondulação em direção a qualquer fase subsequente.

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