Serie CD4000

Qualunque appassionato di elettronica e qualunque persona che se ne occupa anche per lavoro ha senz'altro sentito parlare e ha anche usato qualche circuito integrato della serie CD4000.
Dato che la serie suddetta è composta da un bel numero di circuiti integrato non è facile ricordare le funzioni di tutti i dispositivi.


INTRODUZIONE.
Una serie molto famosa di circuiti integrati logici è la famiglia dei CMOS CD4000.
Assieme alla grande famiglia SN74xxx è stata una delle prime ad essere prodotte da parte fabbriche di circuiti integrati. Sebbene ormai siano piuttosto vecchi come concezione, i primi esemplari sono datati tra gli Anni Sessanta e gli Anni Settanta, sono tutt'ora usati per creare funzioni logiche, senza dover usare i microcontrollers, tanto in voga in questi ultimi anni.
Come dicevo, la serie CD4000 è composta da parecchie decina di dispositivi, dalle semplici porte logiche a circuiti più complicati... Molti conosceranno le porte logiche NAND contenute nel CD4011 oppure il divisore decimale CD4017 oppure ancora il monostabile CD4098, ma... ma tutti gli altri dispositivi che funzioni contengono? Bella domanda! Ecco che ho pensato di rendere disponibile una tabella con una breve descrizione del circuito integrato, tabella utile in tantissime situazioni...

ALCUNE CARATTERISTICHE PRINCIPALI.
La serie CD4000 si contrappone alla SN74 per diverse caratteristiche che talvolta possono essere molto utili, altre volte possono essere invece un limite...
Nella tabella qui sotto è possibile vedere, in modo sintetico, le principali caratteristiche della serie CD4000.


Parametro Caratteristica
Tensione di alimentazione Da 3 Volt a 18 Volt
Consumo in stand-by Per temperatura ambiente, fino a qualche deicna di uA
Temperatura di funzionamento Da -40°C a +125°C
Frequenza massima Circa 10MHz

ALTRE CARATTERISTICHE.
La serie che attualmente è in commercio è CD4000B, dove il suffisso "B" indica il dispositivo "buffered" bufferizzato, ovvero con le uscite dotate di un amplifitore di corrente. Invece la serie con suffisso "UB" indica il dispositivo "unbuffered", non bufferizzato, ovvero con le uscite non dotate di un amplificatore di corrente...
Nella tabella posta qui sotto, è possibile vedere i pro e i contro dei due tipi di circuiti integrati.


Caratteristica Versione "B" Versione "UB"
Ritardo di propagazione Medio Medio
Immunità al rumore Molto buono Buono
Oscilalzioni in uscita per segnali lenti in ingresso Si No
Impedenza d'uscita Costante Variabile
Impedenza d'ingresso Bassa Alta

DISPOSITIVI DELLA SERIE CD4000.
Ecco i dispositivi della serie CD4000, con sigla, descrizione e numero di terminali.

SIGLA FUNZIONE N° TERMINALI
     
CD4001 B 4 porte loghiche NOR a 2 ingressi 14
CD4001 UB 4 porte loghiche NOR a 2 ingressi 14
CD4002 B 2 porte logiche NOR a 4 ingressi 14
CD4006 B Shifter register statico a 18 stadi 14
CD4007 UB Invertitore con uscita complementare 14
CD4008 B Sommatore completo a 4 bit con riporto 16
CD4009 UB 6 buffer-convertitori invertenti 16
CD4010 B 6 buffer-convertitori non invertenti 16
CD4011 B 4 porte logiche NAND a 2 ingressi 14
CD4011 UB 4 porte logiche NAND a 2 ingressi 14
CD4012 B 2 porte logiche NAND a 4 ingressi 14
 CD4013 B 2 flip-flop di tipo "D" 14
CD4014 B Shift register statico a 8 stadi
Ingresso parallelo sincrono o seriale
Uscita seriale
16
 CD4015 B 2 shift registers statico a 4 stadi 16
CD4016 B 4 interruttori analogici bidirezionali 14
CD4017 B Contatore decadico a 10 uscite 16
CD4018 B Contatore-divisore per "n" presettabile 16
CD4019 B 4 porte logiche AND-OR selezioanbili 16
CD4020 B  Contatore-divisore binario con riporto a 14 stadi 16
CD4021 B Shift register statico a 8 stadi
Ingresso parallelo asincrono o seriale sincrono
Uscita seriale
 
 CD4022 B Contatore ottale a 8 uscite 16
CD4023 B 3 porte logiche NAND a 3 ingressi 14
CD4024 B  Contatore-divisore binario con riporto a 7 stadi 16
CD4025 B 3 porte loghiche NOR a 3 ingressi 14
CD4026 B Contatore-divisore decadico per display a 7 segmenti (display enable) 16
CD4027 B 2 flip-flop master-slave J-K 16
CD4028 B Decodificatore BCD-decimale 16
CD4029 B Contatore up/down presettabile 16
CD4030 B 4 porte logiche OR Esclusivo a 2 ingressi 14
 CD4031 B Shift register statico a 64 stadi 16
CD4033 B Contatore-divisore decadico per display a 7 segmenti (blanking control) 16
CD4034 B  Shift register bidirezionale seriale/parallero Input/Output 24
CD4035 B Shift register a 4 bit ingresso e uscita paralleli 16
CD4040 B  Contatore-divisore binario con riporto a 12 stadi 16
 CD4041 UB 4 buffer con uscite complementari 14
CD4042 B Latch di tipo "D" a 4 bit 16
 CD4043 B 4 latch R/S con porte logiche NOR 16
 CD4044 B 4 latch R/S con porte logiche NAND 16
CD4045 B Contatore a 21 stadi 16
CD4046 B Phase-Locked Loop (PLL) 16
CD4047 B Multivibratore astabile/monostabile 14
CD4048 B Porta logica multifunzione espandibile a 8 ingressi 16
CD4049 UB Buffer/convertitore invertente 16
CD4050 B Buffer/convertitore non invertente 16
CD4051 B 1 multiplexer/demultiplexer a 8 ingressi 16
CD4052 B Multiplexer/demultiplexer differenziale a 4 ingressi 16
CD4053 B 3 multiplexer/demultiplexer a 2 ingressi 16
CD4054 B Decodificatore e pilota per display LCD a 4 segmenti 16
CD4055 B Decodificatore e pilota per display LCD a 7 segmenti (display frequency output) 16
CD4056 B Decodificatore e pilota per display LCD a 7 segmenti (funzione latch) 16
CD4060 B Contatore/divisore binario con riporto e oscillatore interno 16
CD4063 B  Comparatore a 4 bit 16
CD4066 B 4 interruttori analogici bidirezionali  16
CD4067 B 1 multiplexer/demultiplexer analogico a 16 canali 24
CD4068 B Porta logica AND/NAND a 8 ingressi 14
CD4069 UB 6 invertitori 14
CD4070 B 4 porte logiche OR Esclusivo a 2 ingressi 14
CD4071 B  4 porte logiche OR a 2 ingressi 14
CD4072 B 2 porte logiche OR a 4 ingressi 14
 CD4073 B  3 porte logiche AND a 3 ingressi 14
CD4075 B 3 porte logiche OR a 3 ingressi 14
CD4076 B  Shift register di tipo "D" a 4 bit 16
CD4077 B 4 porte logiche NOR Esclusivo a 2 ingressi 14
 CD4078 B 1 porta logica OR/NOR a 8 ingressi 14
CD4081 B 4 porte logche AND a 2 ingressi 14
CD4082 B 2 porte logiche AND a 4 ingressi 14
 CD4085 B 2 porte logiche invertitori a 4 AND e 1 OR a 2 ingressi 14
CD4086 B  1 porta logica invertitore 4 AND e 1 OR a 2 ingressi  14
CD4089 B Moltiplicatore binario a 4 bit 16
CD4093 B 4 porte logiche NAND a 2 ingressi a schmitt triggers 14
CD4094 B Shift register e latch a 8 stadi 16
 CD4095 B Flip-flop master-slave J-K con porta AND 14
 CD4095 B Flip-flop master-slave J-K con porta AND 14
 CD4097 B Multiplexer/demultiplexer analogico differenziale a 8 canali  24
CD4098 B  2 monostabili-multivibratori 15
CD4099 B Latch indirizzabile a 8 bit 16
CD40100 B  Shift register a 32 stadi 16
CD40102 B Contatore (decrementatore) sincrono BCD a 2 cifre a 8 stadi 16
CD40103 B Contatore (decrementatore) sincrono binario a 8 bit a 8 stadi 16
CD40105 B Memoria FIFO a 4 bit e 16 parole 16
 CD40106 B 6 invertitori Schmitt triggers 14
 CD40107 B 2 buffer NAND a 2 ingressi 14
CD40109 B 4 invertitori e traslatori di voltaggio 16
 CD40110 B Contatore uo/down, latch e pilota display a 7 segmenti 16
 CD40117 B 2 terminatori programmabili a 4 bit 14
 CD40147 B Encoder di priorità BCD da 10 a 4 linee  16
CD40160 B Contatore decimale a 4 bit programmabile con cancellazione asincrona 16
CD40161 B Contatore binario a 4 bit programmabile con cancellazione asincrona 16
CD40162 B Contatore decimale a 4 bit programmabile con cancellazione sincrona 16
CD40163 B Contatore binario a 4 bit programmabile con cancellazione sincrona 16
CD40174 B 2 flip flop di tipo "D" 16
CD40175 B 4 flip flop di tipo "D" 16
CD40192 B Contatore BCD presettabile up/down doppio clock 16
CD40193 B Contatore decimale presettabile up/down doppio clock 16
CD40194 B Shift register universale programmabile a 4 bit 16
CD40257 B  4 selettori/multiplexer da 2 a 1 linea 16
     
CD4502 B  6 invertitori/buffer con segnale di "strobe" 16
CD4503 B 6 buffer con segnale di "output enable" 16
CD4504 B Traslatore di livelli logici TTL e CMOS 16
CD4508 B 2 latch a 4 bit 24
 CD4510 B Contatore BCD up/down presettabile 16
CD4511 B  Decodificatore BCD con latch e pilota display a 7 segmenti 16
CD4512 B Selezionatore di dati a 8 canali 16
 CD4514 B Decodificatore di linea a 4 bit da 4 a 16. Segnale di selezione positivo 24
 CD4515 B Decodificatore di linea a 4 bit da 4 a 16. Segnale di selezione negativo 24
 CD4516 B Contatore binario up/down presettabile 16
CD4517 B Shifter register statico a 64 stadi 16
CD4518 B 2 contatori (incrementatore) BCD 16
CD4519 B Selettore AND/OR a 4 bit oppure
selettore di dati a 4 bit oppure
4 porte logiche NOR
16
CD4520 B 2 contatori (incrementatore) binario  16
 CD4521 B Divisore di frequenza a 24 stadi 16
 CD4522 B Contatore BCD programmabile, divisore per "N" 16
CD4527 B Moltiplicatore BCD 16
 CD4529 B 2 selettori di dati analogici a 4 canali 16
CD4532 B  Encoder di priorità a 8 bit 16
CD4536 B Timer programmabile 16
CD4538 B 2 monostabili-multivibratori di precisione 16
 CD4541 B Timer programmabile 14
CD4543 B Decodificatore BCD, latch e pilota display LCD a 7 segmenti  16
CD4555 B 2 decodificatori-demultiplexer da 1 a 4 con segnale di selezione alto 16
CD4556 B 2 decodificatori-demultiplexer da 1 a 4 con segnale di selezione basso 16
CD4560 B Sommatore BCD 16
 CD4566 B Generatore industriale di base dei tempi 16
CD4572 B  Porte logiche di vario tipo 16
 CD4585 B Comparatore a 4 bit 16

NOTA: i circuiti integrati colorati di violetto non solo raccomandati per nuovi progetti!!!

 

Per avere maggori dettagli, è possibile scaricare i data sheets da i due principali produttori dei dispostivi CMOS CD4000:
1) Texas Instruments: www.ti.com.
2) Fairchild Semiconductors: www.fairchildsemi.com.



Federico Battaglin
Italy
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