Texas Instruments CD4017BE — Декадный счётчик-делитель с дешифратором

📋 Описание

CD4017BE — это CMOS-микросхема из серии CD4000, представляющая собой декадный счётчик Джонсона с 10 дешифрованными выходами (Decade Counter/Divider with 10 Decoded Decimal Outputs).

Микросхема считает входные импульсы и последовательно активирует один из 10 выходов (Q0–Q9). После 10-го импульса счёт возвращается к Q0, а на выходе переноса CO (Carry Out) формируется сигнал, позволяющий каскадировать несколько микросхем.

Широко применяется в схемах:

• Светодиодных «бегущих огней» (часы, гирлянды)
• Делителей частоты на 10
• Таймеров и счётчиков событий
• Управления шаговыми двигателями
• Последовательных переключателей

⚙️ Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Серия | CD4000 (CMOS) | | Корпус | DIP-16 (PDIP) | | Напряжение питания (VDD) | 3 В … 18 В | | Рабочий диапазон температур | −55 °C … +125 °C | | Ток покоя (Icc) | ~20 нА (тип.) при 5 В | | Ток на выходе | ±10 мА (при 15 В) | | Выходное напряжение (лог. «1», VDD=5 В) | ≥ 4,95 В | | Макс. частота счёта | ~2 МГц (при 15 В), ~5 МГц (тип.) | | Ток утечки на входах | ±10 пА (тип.) | | Логика | CMOS, «1» ≈ VDD, «0» ≈ GND | | Помехоустойчивость | ~45% VDD |

Дополнительно:

• При высоком уровне на входе R (Reset) счётчик сбрасывается в Q0=1.
• Вход CLK срабатывает по переднему фронту (0→1), если вход E (Enable/Clock Inhibit) в низком уровне.
• Вход E инверсный для тактирования.

🔌 Назначение выводов (DIP-16)

| Пин | Обозначение | Функция | |---|---|---| | 1 | Q5 | Выход 5 | | 2 | Q1 | Выход 1 | | 3 | Q0 | Выход 0 | | 4 | Q2 | Выход 2 | | 5 | Q6 | Выход 6 | | 6 | Q7 | Выход 7 | | 7 | Q3 | Выход 3 | | 8 | GND | Общий (−) | | 9 | Q8 | Выход 8 | | 10 | Q4 | Выход 4 | | 11 | Q9 | Выход 9 | | 12 | CO (Carry Out) | Выход переноса (делитель на 10) | | 13 | E | Clock Inhibit (разрешение) | | 14 | CLK | Вход тактирования | | 15 | R | Reset | | 16 | VDD | Питание (+) |

🏷 Парт-номера и аналоги

Основной парт-номер TI:

• CD4017BE — DIP-16, температурный диапазон −55…+125 °C
• CD4017BPW, CD4017BM (SMD, корпуса TSSOP/SOIC у разных серий)
• CD4017BD, CD4017BE

Аналоги от других производителей:

| Производитель | Парт-номер | |---|---| | TI | CD4017BE, CD4017BM, CD4017BNSR | | NXP / Philips | HEF4017BP, HEF4017BT | | ON Semiconductor | MC14017BCP, MC14017BDR2 | | Motorola | MC14017B | | Toshiba | TC4017BP | | Renesas | HD14017BP | | Philips/Signetics | 4017BP | | NTE / ECG | NTE4017B, ECG4017 |

Примечание: 74HC4017 — более быстрый CMOS-аналог, частично совместимый по выводам (обратите внимание на порядок расположения десяти выходов — у 74HC4017 они упорядочены, у CD4017 позиционный код по выводам другой!).

🔁 Совместимые/заменяющие модели

Прямые аналоги (pin-to-pin, CMOS 4000):

• MC14017BCP (ON Semi)
• HEF4017BP (NXP)
• TC4017BP (Toshiba)
• HD14017BP (Renesas)
• CD4017BCN (National Semiconductor)
• NTE4017B / ECG4017

Серия будущих версий / вариации:

• 74HC4017 — высокоскоростной CMOS-аналог (быстрее, но назначение выводов выходов изменено)
• CD4022BE — восьмеричный счётчик (8 выходов) с идентичным корпусом и логикой — часто встречается в паре с CD4017

💡 Пример применения (схема «бегущий огонь»)

+5V ──────────┬── VDD (16)
              │
              │  ┌──────────────────────┐
          ┌───┴──┤  CD4017BE            │
          │      │                      │
   CLK ───┼──►   14                16 │
   GND ───┴──►    8                15 ├── R (сброс)
                                  13 ├── E (разрешение 0)
   LED1..LED10 ← Q0…Q9 (пины 3,2,4,7,10,1,5,6,9,11)

Каждый перепад входа CLK зажигает следующий светодиод, а с выхода 12 (CO) можно запускать второй CD4017 для непрерывного цикл-мультиплексирования.

Хотите принципиальную схему включения на конкретное напряжение (3.3 В, 5 В, 12 В) или расчёт токоограничивающих резисторов для светодиодов?