Contador Síncrono Up/Down Binario/BCD CD4029BE DIP-16 CMOS CD4029

¿Qué es?

El CD4029BE es un circuito integrado sincrónico multifunción monolítico de tecnología CMOS (Serie 4000B) diseñado en encapsulado DIP-16. Consiste en un contador de 4 etapas con capacidad bidireccional (conteo ascendente o descendente mediante el pin UP/DOWN) y modalidad seleccionable entre contador por décadas BCD (conteo del 0 al 9) o contador binario completo de 4 bits (conteo del 0 al 15) a través del pin BINARY/DECADE. Dispone de entradas de preajuste asíncrono en paralelo (JAM inputs J1 a J4) que permiten forzar cualquier valor inicial al activar el pin PRESET ENABLE, además de terminales de acarreo en cascada (Carry In y Carry Out) para enlazar múltiples etapas de conteo sincrónico o asíncrono. Gracias a su arquitectura CMOS, opera en un amplio margen de tensión de 3 V a 18 V DC con consumo estático casi nulo y notable inmunidad al ruido.

Especificaciones técnicas:

• Fabricante: Texas Instruments

• Modelo / Referencia: CD4029BE (CD4029 / CD4029B / HCF4029 / HEF4029)

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

• Función lógica: Contador sincrónico ascendente/descendente (Up/Down) preseteable binario / décadas BCD

• Modos de conteo seleccionables: Conteo por décadas BCD (0-9) o conteo binario de 4 bits (0-15) mediante el pin BIN/DEC (Pin 9)

• Sentido de conteo: Ascendente (Up) o Descendente (Down) seleccionado mediante el pin UP/DOWN (Pin 10)

• Entradas de carga paralela (JAM Inputs): 4 entradas (J1, J2, J3, J4) para precarga de datos

• Habilitador de carga paralela (PRESET ENABLE): Pin 1, asíncrono activo en nivel alto

• Salidas del contador: 4 salidas en paralelo (Q1, Q2, Q3, Q4)

• Líneas de acarreo: CARRY IN (Pin 5, activo en bajo) y CARRY OUT (Pin 7, activo en bajo)

• Entrada de reloj (CLOCK): Disparo sincrónico por flanco de subida

• 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 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 bidireccionales de personas, vehículos o piezas (conteo hacia adelante y hacia atrás mediante pulsadores o sensores ópticos independientes).

• Temporizadores de cuenta regresiva (Count-Down Timers) precargando valores iniciales mediante las entradas JAM.

• Generación de números BCD para excitar decodificadores de display de 7 segmentos (como CD4511 o CD4543).

• Divisores de frecuencia digitales de base fija o variable para instrumentación y sintetizadores musicales.

• Controles de volumen o ganancias digitales discretas por pasos ascendentes y descendentes.

• Prácticas y laboratorios de sistemas secuenciales síncronos y circuitos digitales a batería de 9 V o 12 V sin reguladores.

¿Qué problema te soluciona?

• Máxima flexibilidad (4 configuraciones en 1 solo chip): Elimina la necesidad de adquirir chips separados; un solo CD4029 puede operar como contador BCD ascendente, BCD descendente, binario ascendente o binario descendente simplemente cambiando dos terminales lógicos.

• Operación directa a 9V y 12V: No depende de una fuente rígida de 5.0 V como los contadores TTL (como el 74LS190 o 74LS191), funcionando directamente con baterías de 9 V o sistemas automotrices de 12 V.

• Precarga inmediata en cualquier instante: Su línea Preset Enable asíncrona permite inyectar un valor numérico inicial al encender el sistema o ante un pulso de alarma sin depender del reloj.

• Encadenamiento directo sin compuertas externas: Sus señales de acarreo Carry In y Carry Out facilitan la conexión en cascada sincrónica para unidades, decenas y centenas.

• Consumo ultra bajo: Al ser CMOS, consume corriente insignificante mientras mantiene el estado de conteo, maximizando la autonomía de baterías.

• 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 CD4029?

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).

❓ ¿Cómo se configuran los pines de modo BINARY/DECADE (Pin 9) y UP/DOWN (Pin 10)?

• Pin 9 (BINARY / DECADE):

  • Conectado a VDD (+V): Modo Binario (cuenta de 0 a 15 / 0000 a 1111).

  • Conectado a VSS (GND / 0 V): Modo Décadas BCD (cuenta de 0 a 9 / 0000 a 1001).

• Pin 10 (UP / DOWN):

  • Conectado a VDD (+V): Conteo Ascendente (UP).

  • Conectado a VSS (GND / 0 V): Conteo Descendente (DOWN).

    
    

❓ ¿Cómo debe conectarse el pin CARRY IN (Pin 5) para que el contador avance normalmente?

El pin CARRY IN (o Clock Enable) es activo en nivel BAJO:

• Para habilitar el conteo normal, el Pin 5 (CARRY IN) debe conectarse a VSS (GND / 0 V).

• Si se conecta a VDD (+V), el contador ignora los pulsos de reloj y se congela.

❓ ¿Cómo se desactiva la función de precarga (PRESET ENABLE) durante el conteo?

El Pin 1 (PRESET ENABLE) es activo en nivel ALTO. Para permitir el conteo libre de pulsos de reloj, debe mantenerse conectado a VSS (GND / 0 V). Al colocarlo a nivel alto (+VDD), las salidas Q1-Q4 copian de inmediato los valores de las entradas JAM (J1-J4).

❓ ¿Cómo se conectan varios CD4029 en cascada (para decenas y centenas)?

1. Une en paralelo los pines CLOCK (Pin 15) de todos los chips.

2. En el primer chip (unidades), conecta CARRY IN (Pin 5) a GND (0 V).

3. Conecta la salida CARRY OUT (Pin 7) del primer chip a la entrada CARRY IN (Pin 5) del segundo chip (decenas).

4. Repite el mismo puente entre el segundo y tercer chip (centenas).

❓ ¿Cuál es la distribución completa de pines (pinout) del CD4029?

• Pin 1: Habilitación de precarga (PRESET ENABLE - activo en alto)

• Pin 2: Salida Q4 (MSB / bit más significativo)

• Pin 3: Entrada de precarga J4 (JAM 4)

• Pin 4: Entrada de precarga J1 (JAM 1)

• Pin 5: Entrada de acarreo / habilitador (CARRY IN - activo en bajo)

• Pin 6: Salida Q1 (LSB / bit menos significativo)

• Pin 7: Salida de acarreo (CARRY OUT - activa en bajo)

• Pin 8: VSS (Tierra / GND / 0 V)

• Pin 9: Selector de modo (BINARY / DECADE: Alto = Binario, Bajo = BCD)

• Pin 10: Selector de sentido (UP / DOWN: Alto = Ascendente, Bajo = Descendente)

• Pin 11: Salida Q2 (bit 2)

• Pin 12: Entrada de precarga J2 (JAM 2)

• Pin 13: Entrada de precarga J3 (JAM 3)

• Pin 14: Salida Q3 (bit 3)

• Pin 15: Entrada de reloj (CLOCK - flanco de subida)

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