CD4017 contador secuenciador: como funciona

El circuito integrado CD4017, es un contador y divisor hasta 10. Técnicamente se le conoce a este tipo de circuito, como contador jhonson  de varias etapas (en este caso 5).

El CD4017, es utilizado frecuentemente como secuenciador de luces y divisor de bajas frecuencias. Es muy popular entre los aficionados  y estudiantes que se inician en la electrónica.

El CD4017, se puede adquirir por poco dinero (1 dólar en promedio), su bajo precio lo hace ideal en circuitos de prueba y  experimentación. A continuación podemos ver la descripción de sus pines (pinout), obtenido de su datasheet los cuales son 16 en total.

Pinout 4017

Funcionamiento del CD4017.

La alimentación del circuito integrado, se hace por medio del pin 16 y debido a su tecnología CMOS, el CD4017 puede ser alimentado desde 3 a unos 15 voltios, de corriente continua. Sus salidas (10 en total, de 0 a 9) comienzan desde el pin 3 (Q0) y no se encuentran de forma secuencial, terminando en el pin 11 (Q9), como se puede ver en la imagen.

Para que el CD4017 pueda realizar el conteo, este debe recibir un tren de pulsos por el pin 14. Cada vez que reciba un flanco positivo, el CD4017 avanzara una posición en su contador y al llegar al final, activara el pin 14 (carry out) en donde podremos conectar otro circuito integrado CD4017 para ampliar el conteo hasta 20 pasos. A esta configuración se le suele llamar “conexión en cascada”.

Secuenciador 4017 y 555.

Como fuente de pulsos digitales para el 4017, se suele utilizar el popular circuito integrado 555, el cual también es de muy bajo costo. Para variar la velocidad de los pulsos digitales, se utiliza un potenciómetro de ajuste, tal cual se ve en la siguiente imagen.

Velocidad de operación

CD4017  a  5v = 2 Mhz

CD4017  a 15v = 6 Mhz

74HC4017 a 5v = 25 Mhz (Versión TTL de alta velocidad).

Otros datos del CD4017.

Reset (pin 15): En funcionamiento normal, este pin debe ser llevado a tierra (GND). Si queremos limitar el conteo a menos de 10 salidas, entonces se debe llevar el ultimo pin de la cuenta hacia el pin de Reset. Por ejemplo, queremos un conteo de 3 pasos, entonces se debe conectar,  la salida 4 al pin de Reset, para iniciar nuevamente el conteo desde la primera posición.

Clock Inhibit (pin 13): Normalmente debe estar conectado a tierra. Pero si queremos detener el conteo, este pin deberá recibir un estado alto, cuando pase nuevamente a nivel bajo, el conteo sigue desde donde se había detenido.

Carry out (pin 12): Cuando el conteo termina, este pin pasa a estado alto momentáneamente. Se puede utilizar para ampliar las salidas del contador, utilizando uno o más circuitos integrados.

A las salidas del circuito integrado, se suele conectar diodos LED para monitorear, el estado de estas. 

Entre las aplicaciones posibles del CD4017, podemos encontrar al circuito integrado suministrando corriente (modo source) o drenando corriente (modo sink). 

En ambas aplicaciones, el circuito se comporta de manera eficiente, siendo el modo source, el más utilizado.

Finalmente mostramos los 2 circuitos más comunes para conectar el circuito integrado CD4017.

CD4017 y 555 en modo secuenciador.

CD4017 y 555 en modo secuenciador de agujero.