Circuitos integrados de la serie 4000 - 4000-series integrated circuits

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CD4007A en una placa de pruebas sin soldadura

La serie 4000 es una familia lógica CMOS de circuitos integrados (IC) introducida por primera vez en 1968 por RCA . Tenía un rango de voltaje de suministro de 5 V a 20 V, que es mucho más alto que cualquier familia lógica contemporánea. Casi todos los fabricantes de circuitos integrados activos durante esta era inicial fabricaron modelos para esta serie. Su convención de nomenclatura todavía se usa en la actualidad.

Historia

Un contador IC CD4029A muy temprano, en un paquete de cerámica de 16 pines en línea dual ( DIP -16), fabricado por RCA

La serie 4000 fue presentada como la serie CD4000 COS / MOS en 1968 por RCA como una alternativa más versátil y de menor potencia a la serie 7400 de chips de lógica transistor-transistor (TTL). Las funciones lógicas se implementaron con la tecnología CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) . Aunque inicialmente se comercializó con el etiquetado "COS / MOS" por RCA (que significaba semiconductor de óxido metálico de simetría complementaria), la terminología CMOS más corta surgió como la preferencia de la industria para referirse a la tecnología. Los primeros chips de la serie fueron diseñados por un grupo dirigido por Albert Medwin .

La amplia adopción se vio inicialmente obstaculizada por las velocidades comparativamente más bajas de los diseños en comparación con los diseños basados ​​en TTL. Las limitaciones de velocidad finalmente se superaron con métodos de fabricación más nuevos, dejando que los chips TTL más antiguos se eliminen gradualmente. La serie se amplió a finales de los años setenta y ochenta con nuevos modelos que recibieron las designaciones 45xx y 45xxx, pero que los ingenieros siguen considerando habitualmente como parte de la serie 4000. En la década de 1990, algunos fabricantes (por ejemplo, Texas Instruments ) trasladaron la serie 4000 a diseños más nuevos basados ​​en HCMOS para proporcionar mayores velocidades.

Consideraciones de diseño

La serie 4000 facilita un diseño de circuito más simple a través de un consumo de energía relativamente bajo , una amplia gama de voltajes de suministro y una capacidad de conducción de carga enormemente aumentada (fanout) . Esto hace que la serie sea ideal para su uso en la creación de prototipos de diseños LSI . Si bien el diseño basado en TTL es igualmente modular , requiere una planificación meticulosa de las características de carga eléctrica de un circuito. Los modelos con búfer pueden admitir corrientes eléctricas más altas, pero tienen un mayor riesgo de introducir retroalimentación no deseada . Muchos modelos contienen un alto nivel de integración, incluidos contadores de pantalla de 7 segmentos totalmente integrados , contadores de anillos móviles y sumadores completos .

Chips comunes

4001 diagrama funcional (puerta NOR cuádruple de 2 entradas)
Pinout 4001. El rojo es potencia, el verde son entradas, el azul son salidas
CD4001B en paquete DIP -14
( puerta NOR cuádruple de 2 entradas )
Artículo principal: Lista de circuitos integrados de la serie 4000
Puertas de una entrada
  • 4049 - Puerta inverter hexagonal con potentes controladores de salida (capaz de controlar hasta cuatro entradas 74LS ).
  • 4050 - Puerta de búfer hexagonal con potentes controladores de salida (capaz de controlar hasta cuatro entradas 74LS).
  • 40106 - Puerta inverter hexagonal con entradas de disparador Schmitt .
  • 40109 - Puerta de búfer cuádruple con rieles de alimentación dobles (traducción de nivel de voltaje).
  • 4504 - Puerta de búfer hexagonal con rieles de alimentación dobles (traslación de nivel de voltaje).
Puertas de dos entradas
  • 4001 - Puerta NOR cuádruple de 2 entradas .
  • 4011 - Puerta NAND cuádruple de 2 entradas .
  • 4070 - Puerta XOR cuádruple de 2 entradas .
  • 4071 - Puerta OR cuádruple de 2 entradas .
  • 4077 - Puerta XNOR cuádruple de 2 entradas .
  • 4081 - Puerta Y cuádruple de 2 entradas .
  • 4093 - Puerta NAND cuádruple de 2 entradas con entradas de disparo Schmitt .
  • 40107 - Puerta NAND doble de 2 entradas con controladores de salida de drenaje abierto de 136 mA en IC de 8 pines.
  • También se encuentran disponibles chips de compuerta de tres, cuatro y ocho entradas.
Chancletas
  • 4013 - Dual tipo D del flip-flop . Cada flip-flop tiene datos independientes, Q, / Q, clock, reset, set.
  • 40174 - Flip Flop hexagonal tipo D. Cada flip-flop tiene datos independientes y Q. Todos comparten el reloj y se reinician.
  • 40175 - Chanclas tipo D cuádruple. Cada flip-flop tiene datos independientes, Q, / Q. Todos comparten el reloj y se reinician.
Contadores
  • 4017 - Contador de décadas para decodificador de 10 salidas.
  • 4026 - Contador de décadas para decodificador de dígitos de 7 segmentos .
  • 40110 - Contador de décadas arriba / abajo para decodificador de pantalla de 7 segmentos con controladores de salida de 25 mA.
  • 40192 - Contador de décadas ascendente / descendente con preajuste BCD de 4 bits.
  • 40193 - Contador binario ascendente / descendente con preajuste binario de 4 bits.
Decodificadores
  • 4028: decodificador BCD de 4 bits a 10 salidas (se puede utilizar como decodificador binario de 3 bits a 8 salidas )
  • 4511 - Decodificador de pantalla BCD de 4 bits a 7 segmentos con controladores de salida de 25 mA.
Temporizadores
  • 4047 - monoestable / astable Multivibrador con externa RC oscilador.
  • 4060 - Contador de ondulación de 14 bits con RC externo u oscilador de cristal (larga duración) (entradas de disparo Schmitt) (se puede utilizar con cristal de 32,768 kHz)
  • 4541 - Contador de rizado de 16 bits con oscilador RC externo (larga duración).
Cosa análoga
  • 4051 - Múx analógico único de 8 canales.
  • 4066 - Interruptor analógico Quad SPST .

Ver también

Referencias

Otras lecturas

Consulte también: Lista de libros sobre circuitos integrados de la serie 7400
Publicaciones periódicas
Libros
Libros de datos históricos

enlaces externos