CD4017

CD4017

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El muy interesante circuito integrado CMOS cuyo nombre completo es CD4017BC, aunque a menudo se lo llama simplemente 4017, es un contador y divisor con 10 salidas. Existe también una versión en tecnología TTL llamado 74HC4017. Con solo 16 pines, contiene en su interior un contador Johnson de 5 etapas que puede dividir o contar por cualquier valor entre 2 y 9 los pulsos que se ingresan por una de sus entradas, llamada CLOCK (reloj). En efecto, si tenemos una etapa de reloj que sea capaz de entregar un tren de pulsos regulares, y los ingresamos por el pin 14 (CLOCK) del CD 4017, podremos obtener en sus salidas un pulso por cada 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 o 10 que se apliquen en la entrada.
Esta propiedad, unida a la facilidad de uso que brindan características como un RESET y un pin de habilitación (ENABLE), hace que sea muy sencillo implementar circuitos contadores, luces para fiestas, etc. utilizando muy pocos (o ningún) componentes externos.

El voltaje máximo de alimentación que podemos usar con el 4017 es de 18v (7v en el caso del 74HC4017). Si bien puede funcionar con solamente 5V, se comporta mejor a altas velocidades si se alimenta con al menos 9v. En su versión CMOS no es realmente un chip muy rápido, ya que alimentado con 5v puede funcionar a un máximo de 2 Mhz, y a 15v puede alcanzar los 6Mhz. El 74HC4017 tiene la ventaja, dado que pertenece a una familia de chips de alta velocidad, de lograr unos respetables 25Mhz alimentado con 5v.
Si en nuestros diseños necesitamos utilizar el 4017 junto a circuitos de la familia LSTTL, debemos recordar que la baja capacidad para entregar corriente en sus salidas hace que solo se puede conectar un LSTTL a las salidas del 4017. En caso de necesitar conectar mas dispositivos, deberemos usar “buffers” (ver articulo sobre compuertas digitales). Las entradas del 4017 versión CMOS pueden ser manejadas desde algún chip TTL si utilizamos una resistencia pull-up de unos 4.7k. Recordemos que un resistor en pull-up no es mas que una resistencia conectada entre el punto donde se conecta el chip TTL al CMOS y el positivo de la alimentación (que deberá ser de 5v si estamos utilizando chips TTL).
Por ultimo, no es mala idea conectar un pequeño capacitor cerámico de 0.1 µF entre los pines de alimentación del 4017.
De los 16 pines del integrado, dos se destinan a su alimentación. En efecto, el pin numero 8 se conecta al negativo, y el 16 al positivo, sin olvidar que la fuente de alimentación debe entregar entre 3 y 15 volts.
Un grupo de 10 pines ofician de salidas del contador. Estas salidas, llamadas “Output Q0” a “Output Q9” van pasando de estado bajo a alto con cada pulso de clock. No se corresponden con pines consecutivos, sino que la salida Q0 esta en el pin 3, Q1 en el 2, Q2 en el 4, Q3 en el 7, Q4 en el 10, Q5 en el 1, Q6 en el 5, Q7 en el 6, Q8 en el 9 y finalmente Q9 en el pin 11. La figura al final de esta página nos muestra la función de cada pin.
El hecho de usar diez pines como salida y dos como alimentación, en un integrado de solo 16 pines deja solo 4 pines para utilizar como control, lo que facilita un poco las cosas.
El pin 14, llamado CLOCK, es el que recibe los pulsos de reloj que deseamos contar.
El pin 13 (DISABLE) permite seleccionar o deseleccionar el 4017. En efecto, una de las condiciones para que el chip funcione es que este pin este conectado a 0v. Esto permite conectar varios 4017 a una misma fuente de pulsos, y mediante el pin DISABLE elegir en cualquier momento cual es el que se encargara de contar/dividir.
El pin 15 (RESET) debe conectarse a 0v para que contar de 0 a 9. Si ponemos el RESET momentáneamente a +V, la cuenta se reinicia (OUTPUT Q0 pasa a estado alto, y todas las demás salidas a bajo). Esto puede hacerse manualmente mediante un pulsador conectado a +v y mediante un resistor de 10k a 0v.
Por ultimo, el pin 12, llamado ÷10 OUTPUT permanece en estado alto cuando las salidas Q0 a Q4 están en alto, y pasa a estado bajo cuando las salidas Q5 a Q9 están en alto. Esto significa que el pin 12 generara pulsos con una frecuencia que es un décimo de la de reloj, pudiendo aplicarse a la entrada de otro 4017 que se encargue de contar las decenas.

Veamos como debemos conectar el CD4017 para usarlo como contador. Es muy recomendable, como hemos dicho ya en otros artículos de esta serie, el tener a mano un protoboard y algunos componentes como para armar los circuitos de ejemplo, de manera que no nos queden dudas. En el caso del CD4017, solo necesitaremos el integrado, un par de pulsadores, diez diodos LED, y si queremos montar un generador de pulsos de reloj podemos utilizar un NE555 como se explico en el articulo publicado sobre ese circuito integrado.
La conexión básica del 4017 es la que se muestra en la figura 2, donde podemos ver 10 leds conectados a cada una de las salidas (prestar atención al orden de los mismos, recordemos que las salidas no están en pines consecutivos), el pin 16 conectado directamente al positivo de la fuente de alimentación y el 8 al negativo, el pin 14 podría estar conectado también a +v mediante un pulsador (si no tenemos el generador de pulsos), y los pines RESET y DISABLE (15 y 13) a 0v, para que el integrado cuente los pulsos de la entrada.
Con esta configuración, por cada pulso que apliquemos en el pin 14 mediante el pulsador, se irán iluminando los pines de la salida de uno en uno. Estando encendido el ultimo (el conectado al pin 11), si aplicamos otro pulso de CLOCK, se apagara y se encenderá el primero, dando comienzo a otra cuenta.
Seria interesante experimentar conectando un LED entre la salida del pin 12 y 0v para verificar que enciende cuando las salidas Q0, Q1, Q2, Q3 o Q4 están en alto.

Si queremos que la cuenta sea mas corta, por ejemplo contar solo hasta cuatro en lugar de hasta diez, podemos utilizar para ello el RESET. En lugar de conectar ese pin de control directamente a 0V, lo podemos conectar al pin correspondiente a la salida Q4 (pin 10), de manera que luego de contar cuatro pulsos, al introducir el pulso numero 5, en lugar de encenderse el quinto LED (salida Q4) se producirá el RESET del chip comenzando la cuenta de nuevo desde cero. Este conexionado se puede ver en la figura 3.

Otra prueba puede consistir en conectar los leds de las salidas a +V, mediante resistores de 470 ohms (si estamos alimentando el circuito con una pila de 9V). De esta manera, veremos que los LEDs permanecen encendidos y solo el correspondiente a la salida activada permanece apagado (ver figura 4).

Finalmente, la figura 5 nos muestra como conectar entre si varios CD4017 para que cada uno cuente un décimo de lo que cuenta el anterior. De esta manera, usando las entradas de CLOCK y ÷10 OUTPUT (pines 14 y 12) podemos encadenar varios chips para contar unidades, decenas, centenas, etc.

Para finalizar el artículo, veamos algunos circuitos prácticos que utilizan este circuito integrado.
En la figura 6 incluimos junto al CD4017 un NE555 que funciona en modo astable, generando los pulsos de reloj que entran por el pin 14 al CD4017. La alimentación se puede hacer mediante 3 o 4 pilas de 1.5V o mediante un transformador.
En cada LED se uso un transistor NPN para aumentar la corriente que entrega el CD4017 en cada uno de sus pines. Dado que no hay en ningún momento más de un LED encendido, solamente utilizamos un resistor de 120 ohms para todos ellos. Con los valores de la resistencia de 47k y el capacitor de 1 uF, la frecuencia es de unos 15 Hz. La formula F = 1.44/(2xRxC) nos permitirá elegir frecuencias diferentes (se puede aprender mas sobre este tema en el articulo sobre el NE555).
La corriente que circula por cada LED es de unos 20 mA, lo cual permite un brillo intenso de los mismos. Si cambiamos la resistencia de 120 ohms por una algo mayor, el brillo de los LEDs disminuirá.

En la figura 7 vemos un circuito que controla cinco salidas que consisten en un transistor BC548 que comanda un triac TIC216D o TIC226D, a los cuales podemos conectar directamente lámparas de 110V/220V, cuya potencia no supere los 400W. Si dotamos a los triacs de un disipador de calor, la potencia de las lámparas puede ser mayor (consultar las hojas de datos de los triacs empleados para conocer la potencia máxima que soportan).
El encendido de las luces será secuencial, dado que están conectadas a las salidas del CD4017. En este circuito, utilizamos como generador de los pulsos de reloj un transistor 2N2646 y unos pocos componentes adicionales, entre los cuales hay un potenciómetro de 100k, que permite que variemos la velocidad con las que las lámparas de encienden.
El interruptor que vemos conectado al pin 15 permite variar el sentido en que se desplazan las luces (ida o vuelta).
Con cada pulso en la pata 14 el integrado avanza un paso en las terminales (como vimos antes, el orden de los pines es 3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9, 11 y luego repite). Si se aplica un pulso en la pata 15 el integrado vuelve a comenzar desde el terminal 3, por lo que el interruptor en posición I, cuando la cuenta llega al terminal 1 reinicia y, cuando el interruptor esta en I/V la cuenta se efectúa completa. Los diez diodos 4148 hacen que la corriente solo vaya del integrado a las bases y no vuelva de regreso cuando se pasa de vuelta o de ida. Si se colocan capacitores en las bases de los transistores de valores que pueden rondar los 47µF (este valor debe ser experimentado) se logra un efecto de apagado suave (dimmer) muy agradable a la vista. Mientras más alto sea el valor de estos capacitores mas tiempo permanecerá encendido el canal y mas suave será el apagado.
En el circuito figura un transformador con un bobinado primario de 220V, que debe ser cambiado por uno de 110V (con el mismo secundario) si en nuestro país la red eléctrica es de ese voltaje.

PRECAUCION: Este circuito trabaja con 110/220V, lo que implica un serio peligro de shock eléctrico si se toca cualquier parte eléctrica o electrónica. Tomar las medidas adecuadas para aislar TODAS las pistas y cables así como los triacs y sus disipadores. Incluso en el transistor del oscilador y en el integrado hay 220Vca.


  • nelson pacheco pozo

    Estiamdos señores: los felicito por su pagina ya que de esta menera uno puede informarce de los componentes electronicos que uno decea obtener, ahora bien mi consulta es por el CI CD4011, su patillaje , su uso, y su forma de conectarlo. Gracias una vez mas, se despide de usted Nelson Pacheco Pozo CHILE

  • jose

    LA INTRODUCCION

  • marco antonio

    bueno me dirijo hacia ustedes para pedirles un favor. quisiera un pequeño circuito de shock elecrico para divertirme quisiera para darles un pequeño shock electrico a mis amigos mediante mi mano como en los simpsons. Bueno espero me colaboren. gracias Atte. marco

  • cristian

    como pido los transistores a la hora de comprarlos (para la figura 6)

  • cristian

    como pido los transistores a la hora de comprarlos (para la figura 6)

    • Alejandro

      #5 Di "por favor"

  • Anibal

    Quiero aprendar a usar micro pics. Esta en su posibilidad ayudarme?

  • michael

    Necesito un circuito que contenga un transistor 2N2646.

  • DarkRenba

    estoy fabricando un probador de utp y necesito unos consejos de como utilizar un contador para ello si alguien me puede alludar se lo agradeceria mucho

  • NICK DEL USUARIO REGISTRADO

    ta pasable el articulo pero pienzo que deberian hacerlo un poco mas formal ya que hay muchas frases que se repiten y aparte yo lei todo el articulo y en ningun momento pude sacarme mi duda que era que nivel de corriente da a las salidas. Si me lo podes responde te lo agradesco

  • Ariel Palazzesi

    Hola amigo! Gracias por los comentarios. No has encontrado información sobre la corriente que manejan las salidas por que hay varios modelos del CD4017 y no todos son iguales. Algo de eso si se menciona en el texto. Para mayor información, te paso un link donde estan las hojas de datos de 64 modelos diferentes del CD4017 asi puedes consultar por el tuyo. Saludos! http://www.datasheetcatalog.net/cgi-bin/helo.pl?field=Nume&type=C&text=CD4017&lang=fr&action=Recherche

  • MARC

    holas a todos nesecito una ayuda no se si saben la descripcion , uso , funcionamiento del integrado CD4017 es que estoy armando un secuencial y necesito sus propiedades por fa

  • RODOLFO_INJENI

    HOLA ESTAN MUY COMPLETOS LOS ARTICULOS Y SON DE GRAN AYUDA Y TENGO UNA DUDA LA CUAL OJALA PUEDAN AYUDARME Y ES COMO PUEDO FABRICAR UN CIRCUITO PARA CONECTAR MI PC A LA TV

  • mas

    tengo conectado un 4017 a un contador de timepo ., al cual d pendiendo delos pulso de un rele 1,2 ó 3 dispara un interruptor. Mwe funiona el pulso 2 y el 3 pero el 1 no. estan conectados: el 1 a la patilla 2 el 2 a la patilla 4 y el tres a la patilla 7,¿es necesario conectar la patilla 3 al 0 del contador?

  • shinom

    necsito un circuito para el tina que tenga un contador johson que se conecte con un registro de 8 bits y pase a un buffer ; ademas debe contardesde el 11 al 18.

    lo necesito urgente
    de antemano muchas gracias

  • Diseno Web

    Eh buscado mucho este circuito por casualidad alguien de pitalito huila sabe donde adquirirlo muchas gracias.

  • sebascelis

    Yo se que donde Don Chucho los venden, al frente de la señora de las arepas… por la iglesia!

  • Alma

    Hola!
    Existe algun circuito que me permita hacer algo similar, pero consecutivo?
    Me refiero a que las salidas se mantengan en alto, y una vez que se llegue al valor maximo, se mantenga hasta que se apague o se mande un reset?
    Gracias!

  • skyracer

    Hola Federico con una molestia, yo no se nada de electronica, y ando queriendo hacer un secuenciador de luces pero, yo lo que quisiera hacer es encender 7 pares de luces de un color diferente, solo que debera encender un par a la vez y permanecer tres minutos encendido, despues de los cuales debera apagarse y encender automaticamente otro color y asi suscesivamente hasta que en total estas luces hayan estado encendidas 21 minutos despues de los cuales deberan apagarse tambien por si solas. De antemano te agradezco el favor de tu atencion y ojala me pudieras ofrecer algun solucion a mi inquietud. Gracias Skyracer.

  • Sergio Secolo

    Tambien esta bueno el circuit del 4017 combinado con el del 555. Pruebenlo

  • nestorjl

    hola me podrian ayudar necesito el diagrama de un secuenciador de tres canales el cual me haga un efecto de encendido y apagado de los leds en forma lenta

  • CARLOS MICHEL

    EXISTE UN INTEGRADO CON LAS MISMAS CARACTERISTICAS DEL 4017? ALGUN SUSTITUTO?

  • CARLOS MICHEL

    EXISTE UN REEMPLAZON DEL 4017? ALGUN SUSTITUTO?

  • Juan

    Estimados amigos les felicito por la pagina, pero para mi entender tiene un fallo, ya que no se puede bajar ni copiar debería poderse bajar en pdf. para poder guardar y ver cuando sea necesario no tener que conectarse a su pagina cada vez que uno quiere consultar lo mismo.
    Sé que si no lo hace así no visitan su pagina, pero gracias a Dios siempre esta la competencia.
    Un saludo por nada

  • Anónimo

    Hola, muy bueno tu articulo!!!existe la posibilidad de hacer encender los Leds de a uno, pero SIN APAGAR los anteriores? (como en Vumetro)…o solo este integrado permite hacerlo de a uno?

  • joel solis

    espero que me puedan contestar se los agradeceria muchisimo.
    mi pregunta, lo que pasa es que vi un video en you tube sobre un medidor de nivel de agua con un 4017 conectaron al circuito 6 cables agrupados en una regla y la introducian a un vaso con agua y al ir haciendo esto cuando el agua tocaba cada cable pelado claro se encendia un respectivo led como podria hacer esto si el 4017 solo tiene salidas pero no entradas in1 in2…etc para poder activar con una entrada cada salida

  • DANIEL M

    DISCULPA UNA PREGUNTA el integrado 4017 se puede manipular con las manos o se puede quemar¿¿¿ grasias

  • jesus

    hola soy mexicano y los felicìto por su pagina consultè informacion del CI cd4017 la cual encontre muy completa pero al mismo tiempo breve y sencilla aclaro mis dudas y me lleva a continuar con mis circuitos,gracias.

  • mannuelbonamico

    quería saber cual es el remplazo de 4017 me dijeron cd 4040 pero no estoy seguro

  • Jose Antonio

    Hola soy aficionado a la electrónica.
    Estoy intentando hacer con este integrado y con un 555, luces con Led que simulan luces electroboscopicas.
    Pero la duda es la siguiente en el esquema viene conectado al negativo como EN Y R ¿Qué pines son esos?, y luego un símbolo de un triangulo invertido que va al 555 ¿lo mismo que pin es?.

    Un saludo