Contador por Décadas con Salida a Display 7 Segmentos CD4026BE DIP-16 CMOS CD4026

¿Qué es?

El CD4026BE es un circuito integrado digital sincrónico monolítico de tecnología CMOS (Serie 4000B) que integra en una sola pastilla un contador de décadas Johnson de 5 etapas y un decodificador completo para displays de 7 segmentos de cátodo común en encapsulado DIP-16. Por cada pulso de reloj aplicado a su entrada CLOCK, el contador avanza numéricamente del 0 al 9, activando directamente los segmentos correspondientes (a, b, c, d, e, f, g) sin requerir circuitos decodificadores adicionales. Incorpora además funciones de habilitación de display (Display Enable), salida de acarreo (Carry Out) para encadenar varios dígitos en cascada y una salida especial de segmento "C" con gating para control de ceros no significativos. Gracias a su tecnología CMOS, trabaja en un rango amplio de voltaje de 3 V a 18 V DC con consumo estático casi nulo y notable inmunidad al ruido.

Especificaciones técnicas:

• Fabricante: Texas Instruments

• Modelo / Referencia: CD4026BE (CD4026 / CD4026B / HCF4026 / HEF4026)

• Tecnología / Familia lógica: CMOS Serie 4000B (salidas amortiguadas)

• Función lógica: Contador de décadas Johnson de 5 etapas con decodificador para display de 7 segmentos

• Tipo de display compatible: 7 segmentos de Cátodo Común (salidas activas en nivel alto)

• Salidas para display: 7 salidas decodificadas independientes (a, b, c, d, e, f, g)

• Salida de acarreo (CARRY OUT): Pin 5 (completa un ciclo cada 10 conteos para cascada a decenas)

• Entradas de reloj: CLOCK (Pin 1, disparo por flanco de subida con conformador Schmitt-trigger interno) y CLOCK INHIBIT (Pin 2, activa en alto)

• Entrada de reinicio (RESET): Pin 15, asíncrona activa en nivel alto (fuerza la cuenta a 0)

• Entrada de habilitación de pantalla (DISPLAY ENABLE IN): Pin 3, activa en nivel alto

• Encapsulado: DIP-16 plástico (Through-Hole para protoboard / PCB)

• Rango de voltaje de alimentación (VDD): 3.0 V a 18 V DC (recomendado: 5 V, 10 V o 15 V)

• Voltaje máximo absoluto de alimentación: -0.5 V a +20 V DC

• Pines de alimentación: Pin 16 (VDD / Positivo) y Pin 8 (VSS / Tierra / GND)

• Frecuencia máxima de reloj (fmax): Típica de 11 MHz a VDD = 10 V (5.5 MHz a 5 V)

• Consumo de corriente en reposo: Típicamente inferior a 1 µA (ultrabajo consumo)

• Inmunidad al ruido: Típicamente el 45% de VDD

• Rango de temperatura de operación: -55°C a +125°C

¿Para qué sirve?

• Contadores digitales directos de 1 o más dígitos (0 a 9, 0 a 99, 0 a 999) utilizando displays de 7 segmentos de cátodo común.

• Cronómetros, tacómetros, cuentavueltas y medidores de frecuencia digitales discretos sin microcontrolador.

• Sistemas de puntuación electrónica para juegos de mesa, tableros deportivos y turneros.

• Conteo de pulsos de sensores de paso ópticos, inductivos o mecánicos.

• Prácticas académicas y laboratorios de electrónica digital sobre contadores y visualización numérica.

¿Qué problema te soluciona?

• Ahorro de un circuito integrado completo por dígito: A diferencia del esquema clásico TTL que necesita dos integrados por cada dígito (un contador 74LS90 + un decodificador 74LS47), el CD4026 reúne ambas funciones en un único chip, reduciendo a la mitad el cableado y el espacio en la placa.

• Operación directa a 9V y 12V: No depende de una fuente estabilizada de 5 V como la familia TTL; puede operar directamente con baterías de 9 V o instalaciones de 12 V.

• Conexión en cascada limpia: Dispone de un pin Carry Out dedicado que se conecta directamente al Clock del siguiente integrado para manejar unidades, decenas y centenas sin lógica adicional.

• Consumo de energía prácticamente nulo: Al ser CMOS, es ideal para dispositivos portátiles y contadores a batería.

• Inserción limpia: Su formato Through-Hole DIP-16 encaja con firmeza en protoboards, zócalos o placas PCB perforadas.

Preguntas frecuentes:

❓ ¿Cuáles son los pines de alimentación VDD y VSS del CD4026?

Sigue la disposición clásica de 16 pines en las esquinas:

• Pin 16 = VDD (Alimentación positiva: +3 V a +18 V DC).

• Pin 8 = VSS (Tierra / Masa común / 0 V).

❓ ¿El display de 7 segmentos debe ser de Ánodo Común o de Cátodo Común?

Debe ser obligatoriamente de Cátodo Común, ya que las salidas del CD4026 entregan nivel alto (+VDD) para iluminar cada segmento (suministran corriente / Source). El terminal común del display debe ir conectado a VSS (GND).

❓ ¿Cómo se conectan los pines de control para el funcionamiento básico?

Para conteo normal continuo:

• Pin 1 (CLOCK): Señal de pulsos a contar.

• Pin 2 (CLOCK INHIBIT): Conectar a VSS (GND / 0 V). (Si se conecta a VDD, bloquea el avance del reloj).

• Pin 3 (DISPLAY ENABLE IN): Conectar a VDD (+V) para mantener el display encendido.

• Pin 15 (RESET): Conectar a VSS (GND / 0 V). Un pulso en alto reinicia la cuenta a 0.

  
  

❓ ¿Se necesitan resistencias limitadoras entre el CD4026 y los pines del display?

• Con VDD = 5 V, las salidas CMOS tienen una limitación de corriente interna natural (unos pocos miliamperios), por lo que suele encender displays LED de alta eficiencia directamente sin dañarse; sin embargo, para proteger el chip y asegurar brillo uniforme, se recomienda colocar resistencias de 220 Ω a 470 Ω en cada segmento.

• Con VDD = 9 V o 12 V, es obligatorio usar resistencias de 680 Ω a 1 kΩ por segmento para evitar que el display se queme o el chip sobrecaliente.

❓ ¿Cómo se conectan varios CD4026 en cascada para contar hasta 99 o 999?

1. Aplica la señal de entrada al Pin 1 (CLOCK) del primer CD4026 (Unidades).

2. Conecta el pin CARRY OUT (Pin 5) del primer CD4026 directamente al pin CLOCK (Pin 1) del segundo CD4026 (Decenas).

3. Para un tercer dígito (Centenas), conecta el Pin 5 del segundo al Pin 1 del tercero.

4. Los pines Reset pueden unirse en paralelo para reiniciar todos los dígitos con un solo botón.

❓ ¿Cuál es la distribución completa de pines (pinout) del CD4026?

• Pin 1: Entrada de reloj (CLOCK)

• Pin 2: Inhibidor de reloj (CLOCK INHIBIT - activo en alto)

• Pin 3: Habilitador de pantalla (DISPLAY ENABLE IN - activo en alto)

• Pin 4: Salida de habilitación de pantalla (DISPLAY ENABLE OUT)

• Pin 5: Salida de acarreo (CARRY OUT)

• Pin 6: Salida segmento f

• Pin 7: Salida segmento g

• Pin 8: VSS (Tierra / GND / 0 V)

• Pin 9: Salida segmento d

• Pin 10: Salida segmento a

• Pin 11: Salida segmento e

• Pin 12: Salida segmento b

• Pin 13: Salida segmento c

• Pin 14: Salida con compuerta de segmento c (UNGATED "C" SEGMENT)

• Pin 15: Entrada de reinicio (RESET - activa en alto)

• Pin 16: VDD (Alimentación positiva +3 V a +18 V)