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Curso de Eletrônica - Eletrônica Digital - Multiplexadores, Demultiplexadores, Decodificadores e Displays (CUR5012)

12.1 – Multiplexadores e Demultiplexadores

Os MUX e DEMUX ou ainda Multiplexadores e Demultiplexadores são sistemas digitais que podem processar informações de diversas formas, funcionando como conversores série/paralelo e vice versa.

Neste item analisaremos o princípio de funcionamento destes circuitos de grande importância na eletrônica digital

Um multiplexador ou abreviadamente MUX é um sistema digital que possui diversas entradas de dados uma ou mais saídas onde aparecem as informações selecionadas na forma digital e, além disso, ele possui entradas de controle, conforme mostra a figura 109.

  

Figura 109 – Um multiplexador de quatro entradas
Figura 109 – Um multiplexador de quatro entradas

 

 Os sinais aplicados às entradas de controle determinam qual entrada vai ser conectada à saída, transferindo assim seus sinais. Em outras palavras, com um MUX é possível selecionar qual entrada vai ser conectada a saída, isso simplesmente por meio de comandos lógicos.

Por este motivo, os multiplexadores também são chamados de seletores de dados, ou se usarmos o termo em inglês, data selectors.

Uma tabela verdade pode ser associada ao multiplexador que demos como exemplo no qual temos 4 entradas e uma saída:

 


 

 

 Veja então que, quando desejamos que a entrada E2 seja a conectada a saída, transferindo seus sinais, tudo que temos de fazer é levar a entrada de controle C0 ao nível baixo e a entrada C1 ao nível alto.

Perceba também que a quantidade de linhas de controle depende justamente da quantidade de entradas que devem ser selecionadas. Para um MUX de 4 entradas precisamos de 2 entradas de controle, pois com dois dígitos cobrimos as 4 combinações possíveis de estados de controle.

Para um MUX de 8 entradas, como o mostrado na figura 110, precisamos de 3 entradas de controle, de modo a se obter as 8 combinações de estados que definem qual entradas será a ativada.

 

Figura 110 – Um multiplexador de 8 entradas
Figura 110 – Um multiplexador de 8 entradas

 

 Uma tabela verdade para um MUX de 8 entradas, como o mostrado na figura 110 seria a seguinte:

  


 

 

 A implementação de um multiplexador com portas lógicas pode ser feita com relativa facilidade. No caso do multiplexador de 4 entradas e uma saída que tomamos como exemplo inicial podemos usar portas AND e OR além de inversores conforme mostra a figura 111.

 

Figura 111 – Implementação de um MUX com funções lógicas simples
Figura 111 – Implementação de um MUX com funções lógicas simples

 

 

A função de multiplexador pode ser encontrada tanto em circuitos integrados de tecnologia CMOS como TTL, e nestes componentes temos ainda a possibilidade de encontrar uma entrada adicional de inibição INHIBIT, cuja finalidade é desativar o circuito em caso de necessidade, desligando-se assim sua saída de qualquer das entradas.

Veja que esta entrada pode ser importante, pois em qualquer combinação de níveis lógicos da entrada de controle sempre teremos uma entrada conectada à saída.

Assim, pode ser necessário em algum tipo de aplicação, que nenhuma entrada seja conectada à saída em determinado instante.

Na figura 112 temos o circuito lógico de um multiplexador de 8 entradas com 3 entradas de controle e uma entrada de INHIBIT.

 

Figura 112 – Multiplexador de 8 entradas com função INHIBIT
Figura 112 – Multiplexador de 8 entradas com função INHIBIT

 

 

Este circuito utiliza inversores, portas AND e portas OR.

 

DEMULTIPLEXADORES

Um circuito demultiplexador ou DEMUX tem uma entrada de dados e um determinado número de saídas, além de entradas de controle, conforme mostra o diagrama simplificado da figura 113.

 

Figura 113 – Um demultiplexador ou DEMUX
Figura 113 – Um demultiplexador ou DEMUX

 

 Pela aplicação de níveis lógicos apropriados nas entradas de controle podemos transferir o sinal da entrada para uma das saídas.

Qual saída receberá o sinal depende dos níveis na entrada de controle conforme a tabela verdade dada a seguir, para o exemplo da figura 113.

  


 

 

 Este tipo de circuito também é chamado endereçador de dados.

Perceba que, neste caso também, precisamos de duas entradas de controle para selecionar uma de 4 saídas. Se tivermos 8 saídas, como no DEMUX da figura 114 serão necessárias 3 entradas de controle.

 

Figura 114 – Um demultiplexador ou DEMUX de 8 saídas
Figura 114 – Um demultiplexador ou DEMUX de 8 saídas

 

 Para este circuito temos então a seguinte tabela verdade:

  


 

 

 Da mesma forma que no caso de um multiplexador, um circuito demultiplexador pode ser elaborado a partir de funções lógicas comuns. Para um demultiplexador de 4 saídas, como o tomado. como exemplo inicial neste item, temos a possibilidade de elaborá-lo com apenas dois inversores e 3 portas AND de 3 entradas, conforme mostra a figura 115.

 

Figura 115 – DEMUX com função lógicas comuns
Figura 115 – DEMUX com função lógicas comuns

 

 

MUX/DEMUX INTEGRADOS

Conforme explicamos as funções de multiplexadores e demultiplexadores digitais podem ser encontradas na forma de circuitos integrados tanto da família CMOS como TTL.

Damos a seguir alguns circuitos integrados comuns dessas duas famílias que podem ser usados em projetos.

 

74150 - seletor de dados 1 de 16

Este circuito integrado TTL consiste num multiplexador que possui 16 linhas de entrada e uma linha de saída, selecionadas pelas Linhas de Seleção, ou Address Inputs (nos manuais em inglês). Na figura 116 temos a pinagem deste circuito integrado.

  

Figura 116 – Seletor de dados 1 de 16 – 74150
Figura 116 – Seletor de dados 1 de 16 – 74150

 

 

Para operação normal, a entrada de habilitação (EN) deve ser mantida no nível alto, até o momento em que os dados de uma determinada entrada devam ser levados para a saída.

Qual entrada será ativada, dependerá do código aplicado à linha de seleção. O circuito possui duas saídas. Numa delas aparece o sinal da entrada selecionado e na outra o sinal complementar.

Circuitos semelhantes da mesma família são o 74151 que consiste num seletor 1 de 8, e o 74153 que consiste num seletor 1 de 4.

Este circuito trabalha apenas com sinais digitais. O tempo de propagação do sinal é 23 ns e o consumo por circuito integrado 40 mA.

 

74151 - seletor de dados 1 de 8

Este circuito TTL tem 8 entradas de dados, três linhas de seleção e duas saídas, sendo uma que apresenta o sinal da entrada na forma original e a outra que o apresenta invertido.

Na operação normal, a entrada EN de habilitação deve ficar no nível baixo. Se esta entrada for levada ao nível alto, a saída Y se mantém no nível baixo e a saída Y/ no nível alto independentemente do que acontece nas linhas de dados ou de controle.

O 74151 é apresentado em invólucro DIL de 16 pinos com a disposição de terminais mostrada na figura 117.

 

Figura 117 – Seletor de dados 1 de 8
Figura 117 – Seletor de dados 1 de 8

 

 

74152 - Duplo seletor de dados 1 de 4

Este circuito integrado TTL contém dois multiplexadores de 4 entradas de dados, com duas linhas de controle que atuam ao mesmo tempo sobre os dois circuitos. Na figura 118 temos a pinagem deste componente que é apresentado em invólucro DIL de 16 pinos.

 

Figura 118 – Duplo seletor de dados 1 de 4
Figura 118 – Duplo seletor de dados 1 de 4

 

 

Na operação normal a entrada EN deve ser mantida no nível baixo. Com esta entrada no nível alto, a saída do multiplexador correspondente se mantém no nível baixo independentemente da entrada selecionada.

 

74154 - Demultiplexador 1 de 16

Este circuito integrado TTL é apresentado em invólucro DIL de 24 pinos com a pinagem mostrada na figura 119.

 

Figura 119 – Distribuidor de dados 1 de16 (Demux)
Figura 119 – Distribuidor de dados 1 de16 (Demux)

 

 

Este tipo de circuito também é conhecido como distribuidor de dados e na operação normal a entrada EN deve ser mantida no nível baixo. Com esta entrada no nível alto, todas as saídas ficarão no nível alto, independentemente do que ocorre na entrada de dados e nas entradas de controle.

O temo de acesso aos dados é de 49 ns e o consumo de cada circuito integrado é de 34 mA.

 

74155 - Duplo Demultiplexador 1 de 4

Este circuito integrado TTL é apresentado em invólucro DIL de 16 pinos, conforme mostra a figura 120.

 

Figura 120 – 74155 –Duplo multiplexador 1 de 4
Figura 120 – 74155 –Duplo multiplexador 1 de 4

 

 

Na operação normal a entrada EN deve estar no nível baixo. Com a entrada EN no nível alto, todas as saídas dos seletores ficam no nível alto, independente da seleção e dos dados da entrada.

 

4051 - Seletor 1 de 8 (MUX/DEMUX)

Este circuito integrado CMOS é apresentado em invólucro DIL de 16 pinos e pode trabalhar tanto com sinais analógicos como digitais, dependendo apenas da polarização do pino 7, conforme mostra a figura 121 em que temos a sua pinagem

 

Figura 121- 4051 – Seletor 1 de 8 (Mux/Demix)
Figura 121- 4051 – Seletor 1 de 8 (Mux/Demix)

 

 

Para utilizar esse circuito com sinais digitais a tensão de alimentação positiva pode ficar entre 3 e 15 volts enquanto que o pino 7 é aterrado.

No entanto, para operar com sinais analógicos o pino 7 deve ser conectado a uma fonte de -5 V (fonte negativa) e o pino 8 aterrado.

Nestas condições, os sinais a serem chaveados podem variar entre -5 e +5 V enquanto que os sinais de seleção podem ter nível baixo (0V) ou nível alto (5V).

Tanto na operação com sinais digitais como analógicos, as chaves fechadas representam uma resistência de 120 ohms e não devem ser usadas cargas com resistências inferiores a 100 ohms. A corrente máxima chaveada para os sinais não deve superar os 25 mA.

Semelhantes a este circuito em características são os:

4052 - Duas chaves 1 de 4

4053 - Três chaves 1 de 2

4067 - Uma chave 1 de 16

 

Na tabela dada a seguir temos as principais características elétricas do 4051.

 

Característica

Condições (Vdd)

Valor

Resistência no estado ON - ligado (tip)

5 V

10 V

15 V

1 000 ohms

400 ohms

240 ohms

Tempo de Propagação (tip)

5 V

10 V

15 V

500 ns

180 ns

120 ns

Corrente quiescente (max)

5 V

10 V

15 V

5 mA

10 mA

20 mA

Faixa de tensões de alimentação

3 V a 15 V (digital) - -5 a +5 V (analógico)

 

 

  

4052 - Duplo Seletor 1 de 4 (MUX/DEMUX)

Este circuito CMOS funciona exatamente como o 4051 com a diferença que no caso temos dois seletores (MUX/DEMUX) num mesmo circuito integrado em invólucro de 16 pinos, que é mostrado na figura 122.

 

Figura 122 – 4052 – Mux/Demux 1 de 4
Figura 122 – 4052 – Mux/Demux 1 de 4

 

 

Como no caso anterior, o circuito pode operar nos dois sentidos, ou seja, tanto como multiplexador como demultiplexador e dependendo da alimentação pode operar com sinais analógicos ou digitais.

 

4053 - Triplo Seletor 1 de 3 (MUX/DEMUX)

Temos finalmente um circuito CMOS que funciona como os anteriores, e que pode ser usado tanto como MUX como DEMUX tanto para sinais analógicos como digitais.

A pinagem deste circuito integrado é mostrada na figura 123.

 

Figura 123 – 4053 – MUX/DEMUX triplo 1 de 3
Figura 123 – 4053 – MUX/DEMUX triplo 1 de 3

 

 

As linhas de seleção de saídas/entradas dos três seletores (MUX/DEMUX) deste circuito integrado são independentes, mas para inibição do funcionamento existe uma entrada comum. Esta entrada deve ficar no nível baixo para o funcionamento normal.

 

12.2 – Os decodificadores

As informações que os circuitos digitais trabalham estão na forma binária, ou mesmo em outras formas que nem sempre podem ser visualizadas de maneira fácil pelo usuário, ou ainda que não pode ser utilizada pelos circuitos seguintes do equipamento, se eles não forem digitais.

Isso implica na necessidade de termos circuitos que trabalhem uma informação codificada de uma forma, transformando-a em outra, que possa ser usada por dispositivos ou circuitos que não sejam digitais.

Podemos ter, por exemplo, a necessidade de apresentar um valor numérico na forma decimal a partir de um valor binário ou ainda produzir um impulso em determinado endereço numa memória a partir de uma informação binária deste endereço.

Nas aplicações digitais, encontramos diversos tipos de circuitos decodificadores, dos quais estudaremos os principais neste capítulo.

Lembramos que esses decodificadores tanto podem ser elaborados com funções básicas simples (portas e inversores), como podem ser encontrados já implementados em circuitos integrados de tecnologia CMOS e TTL.

 

Decodificador de n para 2 elevado a n linhas

Temos nesta categoria de circuito o que decodifica um sinal binário de n dígitos para uma saída de 2 elevado ao expoente n. Por exemplo, para 2 dígitos ou linhas de entrada temos 2 x 2 linhas de saída. Para 3 linhas de entrada temos 2 x 2 x 2 linhas de saída ou 8, e assim por diante, conforme ilustrado na figura 124.

 

Figura 124 – Decodificador de 2 x 2 linhas
Figura 124 – Decodificador de 2 x 2 linhas

 

 Para entendermos como funciona este tipo de circuito, vamos tomar como exemplo sua configuração mais simples, com 2 linhas de entrada e 4 de saída, usando quatro portas NAND do 7400 e dois inversores do 7404. Essa configuração elaborada com funções básicas (portas) é mostrada na figura 125.

 

Figura 125 – Configuração com portas NAND e inversores
Figura 125 – Configuração com portas NAND e inversores

 

 

O que esse circuito faz é ativar apenas uma das saídas a partir de cada uma das quatro combinações possíveis do sinal de entrada, conforme mostra a seguinte tabela verdade:

 

Entradas Saídas
A B S1 S2 S3 S4
0 0 0 1 1 1
0 1 1 0 1 1
1 0 1 1 0 1
1 1 1 1 1 0

 

 

Veja que a saída ativada vai ao nível baixo quando o valor binário correspondente é aplicado à entrada.

Na prática, não é preciso implementar circuitos decodificadores como este a partir de portas lógicas, pois existem circuitos integrados que já realizam estas funções. Daremos exemplos no final do artigo.

Aplicações possíveis para este circuito podem ser facilmente imaginadas pelos leitores.

É fácil perceber que, se tivermos 3 linhas de entradas, podemos endereçar um nível lógico para 1 de 8 saídas. Para 4 linhas de entrada, teremos 16 saídas, e assim por diante.

Na figura 126 temos um circuito em que um contador binário é ligado a um destes decodificadores de modo a fazer o acionamento sequencial de lâmpadas.

Essa é uma aplicação muito comum, com finalidade decorativa, desse tipo de circuito integrado.

 

Figura 126 - Decodificando um sinal para acionamento sequencial
Figura 126 - Decodificando um sinal para acionamento sequencial

 

Basta então ajustar a velocidade do oscilador, que funciona como clock, para determinar a velocidade do corrimento das lâmpadas que acendem quando cada saída correspondente for ativada.

Na figura 127 temos um exemplo de lâmpadas (ou LEDs) sequenciais acionados por um circuito deste tipo.

  

Figura 127 – LEDs sequenciais
Figura 127 – LEDs sequenciais

 

 Se, em lugar das lâmpadas usarmos relés, ou outro tipo de controle de potência, poderemos elaborar um controle sequencial para um automatismo industrial.

 

Decodificador BCD para 7 segmentos

Um tipo de decodificador, muito usado nos projetos que envolvem eletrônica digital, é o que faz a conversão dos sinais BCD (Decimais codificados em binário) numa forma apropriado ao acionamento de um mostrador de 7 segmentos.

O mostrador de 7 segmentos parte do princípio de que podemos formar qualquer algarismo de 0 a 9 usando uma combinação de 7 segmentos de um mostrador, conforme mostra a figura 128.

  

Figura 128 – números do display de 7 segmentos Para formar o zero ativam-se todos menos o segmento g
Figura 128 – números do display de 7 segmentos Para formar o zero ativam-se todos menos o segmento g

 

 Assim, se quisermos fazer aparecer o algarismo 5, bastará  "acender" os segmentos a, c, d, f, g conforme mostra a figura 128.

 

Figura 128 – Mostrando o dígito 5
Figura 128 – Mostrando o dígito 5

 

 Como os sinais codificados em binário não servem para alimentar diretamente os mostradores, é preciso contar com um circuito que faça a conversão, de uma forma que corresponda à combinação de segmentos que seja a do algarismo representado, conforme mostra a figura 129.

  

Figura 129 – Circuito decodificador BCD para 7 segmentos
Figura 129 – Circuito decodificador BCD para 7 segmentos

 

 Este tipo de circuito decodificador conta então com 4 entradas, por onde entra a informação BCD, e 7 saídas que correspondem aos 7 segmentos de um mostrador cuja função é apresentar o dígito correspondente.

A combinação de níveis lógicos aplicada às entradas vai então produzir níveis lógicos de saída que, aplicados aos segmentos de um mostrador, faz aparecer o dígito correspondente.

É preciso levar em conta que, neste tipo de circuito, os segmentos de um mostrador podem ser ativados quando a saída vai ao nível alto, ou ainda ativados quando a saída vai ao nível baixo.

Isso dependerá do tipo de display usado, e da forma como ele é ligado na saída, o que será estudado no item seguinte.

 

12.3 - DISPLAYS (*)

Um display, ou mostrador, é um dispositivo que tem por finalidade apresentar uma informação numa forma que possa ser lida por um operador.

Podemos ter displays simples que operam na forma digital, como sequências de LEDs, displays que apresentam números (numéricos), como displays que apresentam também símbolos gráficos (letras e sinais) e que são denominados alfa-numéricos, como os mostrados na figura 130.

  

Figura 130 – Displays simples numéricos e alfa numéricos
Figura 130 – Displays simples numéricos e alfa numéricos

 

 Na figura 131 temos alguns displays mais complexos capazes de apresentar informações contendo números, letras e símbolos diversos.

  

Figura 131- Displays complexos com símbolos diversos
Figura 131- Displays complexos com símbolos diversos

 

 Os mais sofisticados podem até apresentar imagens de objetos ou formas, como os usados em equipamentos mais complexos com recursos de microprocessadores, tais como games de bolso, telefones celulares, agendas eletrônicas, organizadores de informações, computadores portáteis e muitos outros.

O tipo mais comum de display usado nos projetos básicos de eletrônica digital são os numéricos de 7 segmentos de que já tratamos no item anterior.

A combinação do acionamento de 7 segmentos possibilita o aparecimento dos algarismos de 0 a 9 e também de alguns símbolos gráficos como os mostrados na figura 132.

 

 

Figura 132 – Outros símbolos que podem ser apresentados num display de 7 segmentos.
Figura 132 – Outros símbolos que podem ser apresentados num display de 7 segmentos.

 

 O tipo mais comum usado nos projetos digitais é o mostrador de LEDs (Diodos Emissores de Luz), onde cada segmento é um diodo emissor de luz (LED) e que tem a aparência mostrada na figura 133, assim como seu símbolo interno.

  

Figura 133 – Um display de LEDs de catodo comum
Figura 133 – Um display de LEDs de catodo comum

 

 Os LEDs podem ser ligados de modo a ter o anodo conectado ao mesmo ponto, caso em que dizemos que se trata de um display de anodo comum (Common Anode, se adotarmos o termo inglês), como ainda, podem ter os catodos interligados, caso em que dizemos que se trata de um display de catodo comum (Common Cathode, para o termo em inglês).

As correntes nos segmentos variam tipicamente entre 10 e 50 mA, conforme o tipo e tamanho, o que nos leva a concluir que, o consumo máximo ocorre, quando o dígito 8 é projetado (todos os segmentos acesos), podendo chegar a 400 mA por unidade (50 mA por segmento).

O consumo relativamente alto desse tipo de display não o torna muito conveniente para utilização em equipamentos alimentados por bateria. Os displays de LEDs são mais usados em equipamentos de uso embarcado (carro, barco, etc.) ou de mesa, onde se pode contar com fontes de energia mais potentes.

Alguns fabricantes podem juntar mais de um dígito num único bloco facilitando assim os projetos, já que na maioria dos projetos, os números que devem ser apresentados devem são maiores que 9, conforme mostra a figura 134.

  

Figura 134 – Displays duplos, triplos e quádruplos de 7 segmentos
Figura 134 – Displays duplos, triplos e quádruplos de 7 segmentos

 

 Outro tipo de display, que é também utilizado com bastante frequência nos projetos, é o de cristal líquido ou LCD (De Liquid Crystal Display, adotando o termo inglês).

Este display não "acende" quando excitado. O LCD é formado por eletrodos transparentes que, ao receberem excitação elétrica, pelo sinal do circuito, fazem com que o líquido interno se torne opaco, deixando assim de refletir a luz.

Desta forma, o fundo branco do material deixa de ser visto, aparecendo em seu lugar uma região preta, conforme mostra a figura 135.

  

Figura 135 – Estrutura de um display de cristal líquido
Figura 135 – Estrutura de um display de cristal líquido

 

 As regiões pretas formam os segmentos e, conforme sua combinação, aparecem os dígitos.

No entanto, para os montadores comuns, é um pouco mais difícil trabalhar com estes mostradores, pois eles exigem circuitos de excitação especiais.

Existem, entretanto, casos de displays que já possuem internamente os decodificadores e que, por isso são mais fáceis de usar.

A principal vantagem do mostrador de cristal líquido, ou display de cristal líquido (LCD), é seu consumo de energia, centenas de vezes menor do que num mostrador de LEDs. Para as aplicações em que o aparelho deve ser alimentado por pilhas ou baterias, ou ainda ficar permanentemente ligado, é muito mais vantajoso usar o mostrador LCD.

 

Decodificadores e Codificadores Integrados (TTL e CMOS)

Podemos contar com uma boa quantidade de decodificadores, multiplexadores e demultiplexadores na forma tanto de circuitos integrados TTL, como CMOS. Será interessante para qualquer profissional que trabalhe com eletrônica digital contar com um manual que contenha as características dos princípios tipos.

No entanto, para mostrar aos leitores os principais tipos, de modo que eles possam analisar seu funcionamento, descreveremos alguns circuitos integrados que contém estas funções e que são os mais utilizados nos projetos e aplicações práticas.

 

7442 - Decodificador BCD para 1 de 10

Este circuito integrado tem a pinagem mostrada na figura 136.

 

   Figura 136 – Decodificar BCD 1 de 10
Figura 136 – Decodificar BCD 1 de 10

 

 Conforme a combinação de níveis lógicos das entradas (codificadas em BCD), apenas uma das saídas irá para o nível lógico baixo. Todas as demais permanecerão no nível alto.

Se os níveis lógicos aplicados às entradas tiverem a combinação 1010 até 1111 (que correspondem de 11 a 15) nenhuma das saídas será ativada. Cada saída pode drenar quando ativada uma corrente de 16 mA.

Aterrando o pino 12, o mesmo circuito integrado funciona como um decodificador 1-de-8.

O circuito integrado TTL 7445 tem a mesma função, com a diferença de que possui transistores na configuração de coletor aberto na saída podendo, com isso, trabalhar com tensões de até 30 V e drenar correntes de até 80 mA. A pinagem é a mesma do 7442.

O tempo de propagação dos sinais por esse circuito integrado é de 17 ns, e cada um consumo uma corrente de 28 mA.

 

b) 7447 - Decodificador BCD para 7 Segmentos

Este é um circuito integrado TTL que possui saídas em coletor aberto capazes de drenar correntes de até 40 mA sendo, portanto, indicado para excitar displays de LEDs de anodo comum.

Na figura 127 temos a sua pinagem.

 

Figura 127 – Decodificador BCD para displays de 7 segmentos
Figura 127 – Decodificador BCD para displays de 7 segmentos

 

 Algumas características importantes devem ser observadas neste circuito.

Uma delas é o terminal Lamp Test, ou teste do display. Colocando esta saída no nível lógico baixo (em funcionamento normal ela deve ser mantida no nível alto), todas as saídas vão ao nível baixo, fazendo com que todos os segmentos do display acendam. Com isso é possível verificar se ele está em bom estado, funcionando corretamente.

Outra entrada importante é a RBI (Ripple Blank Input) que faz com que os zeros à esquerda sejam apagados, quando são usados diversos contadores, conforme mostra a figura 128.

  

Figura 128 – Usando a entrada Ripple Blank Input
Figura 128 – Usando a entrada Ripple Blank Input

 

 Assim, em lugar de aparecer o valor 008 numa contagem, aparece apenas 8.

Observe que a saída RB0 (Ripple Blank Output) serve para a ligação em série de diversos blocos contadores de modo a se obter um conjunto com vários dígitos, em que os zeros à esquerda são apagados.

O tempo de propagação do sinal por esse circuito integrado é de 45 ns e seu consumo é de 43 mA.

 

e) 4028 - Decodificador BCD para Decimal

Este é um circuito integrado CMOS com 10 saídas no qual, aquela que vai ao nível alto, depende da combinação dos níveis de entrada. As demais saídas permanecerão no nível baixo. A pinagem deste circuito integrado é mostrada na figura 129.

 

Figura 129 – 4028 – Decodificador BCD para decimal
Figura 129 – 4028 – Decodificador BCD para decimal

 

 As combinações de entrada entre 1010 e 1111 que correspondem aos números de 11 a 15 não serão reconhecidas e, com elas, todas as saídas permanecerão no nível baixo.

Na tabela abaixo damos as características desse CI:

 

Característica

Condições (Vdd)

Valor

Corrente drenada-fornecida na saída (tip)

5 V

10 V

15 V

1,0/0,4 mA

2,6/1,0 mA

8,8/3,0 mA

Tempo de Propagação (tip)

5 V

10 V

15 V

240 ns

100 ns

70 ns

Corrente quiescente (max)

5 V

10 V

15 V

1 mA

2 mA

4 mA

Faixa de tensões de alimentação

3 V a 15 V

 

 

 

g) 4026 - Contador de Década com Saída de 7 segmentos

Esse importante circuito integrado CMOS tem um contador divisor por 10 e suas saídas são decodificadas.

A pinagem deste circuito integrado é mostrada na figura 130.

 

Figura 130 – Contador de década com saída em 7 segmentos
Figura 130 – Contador de década com saída em 7 segmentos

 

 

Na operação normal, a entrada RST (Reset) e CLEN devem ser mantidas no nível baixo. Um nível alto aplicado em RST resseta o contador levando o valor da saída a 0 e ao mesmo tempo impede a contagem.

Um nível alto aplicado em CLEN (habilitação do Clock ou Clock Enable) inibe a entrada dos sinais de clock.

O contador é gatilhado nas transições positivas do sinal de clock.

No pino 5 é possível obter um sinal quadrado de 1/10 da frequência de clock, e no pino 14 temos um sinal que permanece no nível alto até o momento em que a contagem chega a 0010, quando passa ao nível baixo.

A entrada DISEN serve para habilitar o display, devendo permanecer no nível alto na operação normal. Quando esta linha vai ao nível baixo as saídas vão todas para ao nível baixo.

Este circuito é indicado para operar com displays de catodo comum e a corrente de saída máxima é de 1,2 mA para uma tensão de alimentação de 5 V, e 5 mA para 10 V.

A frequência máxima de operação é de 5 MHz para 10 V de tensão de alimentação e 2,5 MHz para 5 V.

 

 

Índice

Curso de Eletrônica Digital – Analógica e Digital – Sistemas de Numeração (CUR5001)

Curso de Eletrônica Digital – A Álgebra de Boole (CUR5002)

Curso de Eletrônica Digital – Famílias de Circuitos Lógicos Digitais (CUR5003)

Curso de Eletrônica - Eletrônica Digital – A Família de Circuitos Integrados CMOS (CUR5004)

Curso de Eletrônica Digital – Combinando Funções Lógicas - (Lógica Combinacional) (CUR5005)

Curso de Eletrônica - Eletrônica Digital - Os Elementos Biestáveis (CUR5006)

Curso de Eletrônica - Eletrônica Digital - Flip-Flops e Funções Integradas em CIs (CUR5007)

Curso de Eletrônica - Eletrônica Digital - Os Multivibradores Astáveis e Monoestáveis (CUR5008)

Curso de Eletrônica - Eletrônica Digital - Os Contadores Digitais (CUR5009)

Curso de Eletrônica - Eletrônica Digital - Aplicações para os contadores digitais e decodificadores (CUR5010)

Curso de Eletrônica - Eletrônica Digital - Como Funcionam os Registradores de Deslocamento (Shift-Registers) (CUR5011)

Curso de Eletrônica - Eletrônica Digital - Multiplexadores, Demultiplexadores, Decodificadores e Displays (CUR5012)

Curso de Eletrônica - Eletrônica Digital - Memórias, ADCs e DACs (CUR5013)

Curso de Eletrônica - Eletrônica Digital - Microprocessadores, Microcontroladores, DSPs e FPGAs (CUR5014)

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