Decodificador BCD a 7 Segmentos Universal LCD/LED CD4543BE DIP-16 CMOS CD4543

¿Qué es?

El CD4543BE es un circuito integrado combinacional y secuencial digital monolítico de tecnología CMOS (Serie 4000B/4500) diseñado en encapsulado DIP-16. Integra un cerrojo de almacenamiento interno de 4 bits (Latch), un decodificador de código binario decimal (BCD) a 7 segmentos y una etapa de salida versátil con selección de fase/polaridad mediante su pin PHASE. Esta característica única le confiere compatibilidad universal: puede controlar directamente displays de cristal líquido (LCD) mediante excitación alterna simétrica, así como displays LED numéricos de ánodo común o de cátodo común, además de displays fluorescentes de bajo voltaje. Incorpora además un pin de borrado/apagado (Blanking) y un pin de cerrojo (Latch Disable). Opera en un amplio rango de alimentación de 3 V a 18 V DC con consumo estático prácticamente nulo y notable inmunidad al ruido.

Especificaciones técnicas:

• Fabricante: Texas Instruments

• Modelo / Referencia: CD4543BE (CD4543 / CD4543B / HCF4543 / HEF4543)

• Tecnología / Familia lógica: CMOS Serie 4000B/4500 (salidas completamente amortiguadas)

• Función lógica: Decodificador BCD a 7 segmentos universal con cerrojo y selector de polaridad de fase

• Tipos de display compatibles: Pantallas de cristal líquido (LCD), displays LED de Cátodo Común, displays LED de Ánodo Común y displays fluorescentes (VFD)

• Entradas BCD: 4 bits en paralelo (A, B, C, D donde A es LSB y D es MSB)

• Entradas de control: Latch Disable (LD), Blanking (BL) y Control de fase (PHASE)

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

• 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)

• 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?

• Excitación directa de displays de cristal líquido (LCD) de 7 segmentos sin dañarlos por corriente continua residual.

• Control universal de displays LED de 7 segmentos de cualquier polaridad (tanto Ánodo Común como Cátodo Común).

• Retención de datos y congelamiento de lectura numérica en multímetros, termómetros y tacómetros digitales mientras el contador sigue operando.

• Control de encendido/apagado y modulación de brillo mediante pulsos en su pin Blanking.

• Proyectos de instrumentación digital portátil a batería de bajísimo consumo.

• Prácticas académicas y laboratorios de sistemas digitales sobre decodificación numérica y control de displays.

¿Qué problema te soluciona?

• El decodificador más versátil del mercado: Elimina la necesidad de comprar chips distintos según el display que tengas en stock; un único CD4543 sirve para LCD, LED ánodo común y LED cátodo común simplemente cambiando el nivel del pin PHASE.

• Control de displays LCD sin señales complejas: Al aplicar una señal de onda cuadrada al pin PHASE y al común del LCD (Backplane), genera internamente la inversión de fase en cada segmento necesaria para evitar la electrólisis del cristal líquido.

• Memoria intermedia en el mismo chip: Dispone de un cerrojo interno (Latch Disable) que permite compartir un solo bus de 4 líneas BCD entre múltiples dígitos, actualizando solo el integrado seleccionado.

• Operación directa a 9V y 12V: No depende de 5.0 V rígidos como los decodificadores TTL (74LS47 o 74LS48), funcionando directamente con baterías de 9 V o instalaciones de automoción de 12 V.

• Consumo estático casi nulo: Ideal para sistemas de visualización continua a batería.

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

Preguntas frecuentes:

❓ ¿Cuáles son los pines de alimentación VDD y VSS del CD4543?

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 configura el pin PHASE (Pin 6) según el tipo de display?

El pin 6 define la polaridad activa de salida:

• Para LED Cátodo Común: Conectar el Pin 6 (PHASE) a VSS (GND / 0 V). Las salidas serán activas en nivel alto (suministran corriente / Source).

• Para LED Ánodo Común: Conectar el Pin 6 (PHASE) a VDD (+V). Las salidas serán activas en nivel bajo (drenan corriente / Sink).

• Para display LCD: Aplicar al Pin 6 (PHASE) la misma señal de onda cuadrada de baja frecuencia (30 Hz a 200 Hz) que se conecta al terminal común (Backplane) del display.

❓ ¿Cómo funcionan los pines LATCH DISABLE (Pin 1) y BLANKING (Pin 7)?

• Pin 1 (LD - Latch Disable):

  • En nivel BAJO (0 V): Modo transparente (las salidas cambian de inmediato con las entradas BCD).

  • En nivel ALTO (+VDD): Modo cerrojo (memoriza y congela el último número mostrado).

• Pin 7 (BL - Blanking):

  • En nivel BAJO (0 V): Visualización normal activa.

  • En nivel ALTO (+VDD): Apaga todos los segmentos del display.

    ⚠️ Nunca dejes estos pines flotando al aire.

❓ ¿En qué se diferencia el CD4543 del CD4511?

• El CD4511 solo sirve para displays LED de Cátodo Común y tiene transistores de mayor corriente de salida integrada (hasta 25 mA).

• El CD4543 es universal (sirve para LCD, LED ánodo común y LED cátodo común gracias al pin PHASE) y consume aún menos energía, aunque para LEDs de alta potencia se recomienda usar LEDs de alta eficiencia o buffers auxiliares si se opera a baja tensión.

❓ ¿Cuál es la distribución completa de pines (pinout) del CD4543?

• Pin 1: Entrada de cerrojo (LD / Latch Disable - transparente en bajo)

• Pin 2: Salida segmento e

• Pin 3: Entrada BCD A 

• Pin 4: Salida segmento f

• Pin 5: Entrada BCD B  

• Pin 6: Entrada de control de polaridad / fase (PHASE)

• Pin 7: Entrada de apagado de pantalla (BLANKING - activa en alto)

• Pin 8: VSS (Tierra / GND / 0 V)

• Pin 9: Salida segmento d

• Pin 10: Salida segmento c 

• Pin 11: Salida segmento b

• Pin 12: Salida segmento a

• Pin 13: Salida segmento g

• Pin 14: Entrada BCD C 

• Pin 15: Entrada BCD D 

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