Περίληψη

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 IC Up-Down Counter είναι ένα εξαιρετικά ευέλικτο και προγραμματιζόμενο ολοκληρωμένο κύκλωμα που ανήκει στη σειρά 4000 της οικογένειας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων λογικής CMOS. Η σειρά αυτή, η οποία εισήχθη αρχικά από την RCA το 1968, έχει υιοθετηθεί ευρέως λόγω του ευρέος εύρους της εύρους τάσης τροφοδοσίας και του στιβαρού σχεδιασμού της, καθιστώντας την βασικό στοιχείο στην εξέλιξη των ψηφιακών ηλεκτρονικών.

. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 διακρίνεται ιδιαίτερα για την ικανότητά του να εκτελεί τόσο δυαδική όσο και BCD (δυαδικά κωδικοποιημένη δεκαδική) αρίθμηση, καθώς και για τις ικανότητες αρίθμησης προς τα πάνω και προς τα κάτω, καθιστώντας το απαραίτητο για εφαρμογές που κυμαίνονται από ψηφιακά ρολόγια έως πολύπλοκα ψηφιακά συστήματα. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 κατασκευάζεται από μια σειρά αξιόλογων εταιρειών, όπως η Fairchild Semiconductor, η Intersil Corporation, η National Semiconductor και η Texas Instruments, και έχει ευρεία παραγωγή και χρήση, με κάθε κατασκευαστή να προσφέρει διάφορες επιλογές συσκευασίας και φύλλα δεδομένων. Ο σχεδιασμός του ολοκληρωμένου κυκλώματος περιλαμβάνει κρίσιμα χαρακτηριστικά, όπως είσοδοι προεπιλογής, είσοδοι ρολογιού και ανοσία στο θόρυβο, τα οποία εξασφαλίζουν αξιόπιστη απόδοση σε διαφορετικά περιβάλλοντα και εφαρμογές. Παρά τα πολλά πλεονεκτήματά του, όπως η συγχρονισμένη καταμέτρηση και η υψηλή ανοσία σε θόρυβο, το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 έχει ορισμένους περιορισμούς. Ο βραδύτερος χρόνος διάδοσής του σε σύγκριση με τα σύγχρονα λογικά κυκλώματα υψηλής ταχύτητας και η ανάγκη προσεκτικής διάταξης της τροφοδοσίας όταν χρησιμοποιείται σε οικογένειες μεικτής λογικής μπορεί να αποτελέσει πρόκληση σε συγκεκριμένες εφαρμογές. Παρ' όλα αυτά, η ικανότητά του να λειτουργεί σε ένα ευρύ φάσμα τάσεων τροφοδοσίας και η ευελιξία του στις διαμορφώσεις καταμέτρησης το καθιστούν πολύτιμο στοιχείο σε διάφορα έργα ψηφιακής ηλεκτρονικής. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 συνεχίζει να είναι επίκαιρο και σήμερα, όχι μόνο σε πρακτικές εφαρμογές όπως ψηφιακά ρολόγια, συστήματα συναγερμού και χρονοδιακόπτες, αλλά και σε εκπαιδευτικά περιβάλλοντα, όπου χρησιμεύει ως βασικό εργαλείο εκμάθησης για τους σπουδαστές που μελετούν ψηφιακά ηλεκτρονικά. Η διαρκής δημοτικότητά του και η συνεχιζόμενη παραγωγή του υπογραμμίζουν τη σημασία του στην ιστορία και την ανάπτυξη των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ψηφιακής λογικής.

Ιστορία

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029, ένας προρυθμιζόμενος μετρητής up-down, ανήκει στη σειρά 4000 της οικογένειας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων CMOS logic που εισήγαγε για πρώτη φορά η RCA το 1968.

. Αυτή η σειρά ολοκληρωμένων κυκλωμάτων είναι αξιοσημείωτη για το ευρύ φάσμα τάσης τροφοδοσίας της, που εκτείνεται από 3V έως 18V στη σειρά "B" με ρυθμιστικό διάλυμα, η οποία άρχισε να αντικαθιστά την αρχική σειρά γύρω στο 1975. Το 4029 διαθέτει συγκεκριμένα λειτουργίες όπως αναλογική-ψηφιακή και ψηφιακή-αναλογική μετατροπή, δυαδική μέτρηση πάνω/κάτω, μέτρηση διαφορών και παραγωγή μεγέθους και προσήμου. Καθ' όλη τη διάρκεια της ιστορίας της, η σειρά 4000, συμπεριλαμβανομένου του ολοκληρωμένου κυκλώματος 4029, γνώρισε ευρεία κατασκευή από όλους σχεδόν τους κατασκευαστές ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που δραστηριοποιήθηκαν κατά την αρχική της εποχή. Οι κατασκευαστές αυτοί περιλάμβαναν αξιόλογα ονόματα όπως η Fairchild Semiconductor, η Intersil Corporation, η National Semiconductor και η Texas Instruments, μεταξύ άλλων. Κάθε κατασκευαστής παρείχε τις δικές του εκδόσεις του φύλλου δεδομένων και διαφορετικές επιλογές συσκευασίας, όπως κεραμικές και πλαστικές συσκευασίες διπλής γραμμής, συσκευασίες μικρού περιγράμματος και συσκευασίες μικρού περιγράμματος με λεπτή συρρίκνωση. Η ευελιξία και η αξιοπιστία του ολοκληρωμένου κυκλώματος 4029 το έχουν καταστήσει δημοφιλή επιλογή σε διάφορες εφαρμογές, από απλές εργασίες καταμέτρησης έως πολύπλοκα ψηφιακά συστήματα. Η διαρκής κληρονομιά του αποδεικνύεται από τη συνεχή διαθεσιμότητα και χρήση του στα σύγχρονα ηλεκτρονικά, αναδεικνύοντας τη σημασία του στην εξέλιξη των ψηφιακών λογικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.

Σχεδιασμός και χαρακτηριστικά

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 είναι ένας ευέλικτος μετρητής άνω-κάτω, γνωστός για τα διάφορα χαρακτηριστικά του που υποστηρίζουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στα ψηφιακά ηλεκτρονικά. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα διευκολύνει πολλαπλούς τρόπους καταμέτρησης, συμπεριλαμβανομένης της μετατροπής από αναλογικό σε ψηφιακό και από ψηφιακό σε αναλογικό, της δυαδικής καταμέτρησης πάνω/κάτω, της καταμέτρησης διαφορών, της παραγωγής μεγέθους και προσήμου και της καταμέτρησης δεκαετίας πάνω/κάτω.

.

Λειτουργικότητα μετρητή

Ο 4029 έχει σχεδιαστεί για να χειρίζεται δυαδική και BCD (δυαδικά κωδικοποιημένη δεκαδική) αρίθμηση. Λειτουργεί σε λειτουργία up/down, καθιστώντας το κατάλληλο για ποικίλες εφαρμογές μέτρησης. Ο μετρητής μπορεί εύκολα να συνδεθεί με άλλους μετρητές για να αυξηθεί το εύρος καταμέτρησης. Αυτό επιτυγχάνεται με τη σύζευξη του ακροδέκτη carry-out ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος με τον ακροδέκτη carry-in του επόμενου ολοκληρωμένου κυκλώματος, επιτρέποντας την απρόσκοπτη μέτρηση αύξησης ή μείωσης.

.

Είσοδοι και έξοδοι

Είσοδος ρολογιού

Η είσοδος ρολογιού, επίσης γνωστή ως παλμός ρολογιού ή σήμα ρολογιού, είναι ζωτικής σημασίας για την ενεργοποίηση του ολοκληρωμένου κυκλώματος. Στο 4029, και τα τέσσερα flip-flops συγχρονίζονται με το ίδιο σήμα ρολογιού, εξασφαλίζοντας συνεπή λειτουργία σε όλο τον μετρητή.

.

Προεπιλεγμένες είσοδοι

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα περιλαμβάνει τέσσερις προκαθορισμένες εισόδους (A, B, C και D), με το A να είναι το λιγότερο σημαντικό bit (LSB) και το D το περισσότερο σημαντικό bit (MSB). Αυτές οι είσοδοι επιτρέπουν στον μετρητή να προφορτωθεί με μια συγκεκριμένη τιμή όταν ο ακροδέκτης ενεργοποίησης προρύθμισης τεθεί σε λογικά υψηλή τιμή. Ο ακροδέκτης ενεργοποίησης προρύθμισης πρέπει να ελέγχεται λογικά για να φορτώνονται σωστά τα δεδομένα χωρίς να διακόπτεται η ακολουθία μέτρησης

.

Ενεργή υψηλή είσοδος προεπιλογής

Η ενεργή υψηλή είσοδος προεπιλογής χρησιμοποιείται συνήθως για τη φόρτωση δεδομένων από τους ακροδέκτες προεπιλογής. Αυτός ο ακροδέκτης λειτουργεί ασύγχρονα με το σήμα ρολογιού, επιτρέποντας τη φόρτωση δεδομένων ανεξάρτητα από τις εισόδους ρολογιού. Για να ξεκινήσει η διαδικασία καταμέτρησης, πρέπει να εφαρμοστεί ένα λογικό χαμηλό στην είσοδο ενεργοποίησης προρύθμισης- διαφορετικά, ο μετρητής δεν θα αυξάνεται

.

Ηλεκτρικά χαρακτηριστικά

Τροφοδοτικό

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 διακρίνεται για την ικανότητά του να λειτουργεί σε ένα ευρύ φάσμα τάσεων τροφοδοσίας, καθιστώντας το κατάλληλο για διάφορα περιβάλλοντα και εφαρμογές. Η τεχνολογία CMOS που χρησιμοποιείται στην κατασκευή του εξασφαλίζει χαμηλή κατανάλωση ισχύος και υψηλή ανοσία στο θόρυβο, γεγονός που είναι ιδιαίτερα επωφελές για αργά μεταβαλλόμενα ή θορυβώδη σήματα.

.

Δυνατότητες εξόδου

Οι έξοδοι του 4029 έχουν σχεδιαστεί για να οδηγούν απευθείας τις εισόδους πύλης 74LS όταν τροφοδοτούνται από τροφοδοσία +5V, αποδεικνύοντας την ευελιξία του σε περιβάλλοντα μεικτής λογικής. Ωστόσο, πρέπει να δίνεται προσοχή στη διασφάλιση της κατάλληλης συμβατότητας τροφοδοσίας όταν αναμειγνύονται διαφορετικές οικογένειες λογικών, όπως η σειρά 4000 και η 74HC, για την αποφυγή λειτουργικών προβλημάτων.

.

Ανοσία θορύβου

Ένα από τα αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά της σειράς 4000, συμπεριλαμβανομένου του 4029, είναι η ισχυρή ανοσία στο θόρυβο. Αυτό οφείλεται εν μέρει στις εισόδους σκανδαλισμού Schmitt που υπάρχουν σε ορισμένα μοντέλα, οι οποίες παρέχουν υστέρηση και βοηθούν στο φιλτράρισμα του θορύβου από αργά μεταβαλλόμενα σήματα εισόδου.

.

Τρόποι λειτουργίας

Ο μετρητής IC 4029 Up-Down Counter είναι ένα ευέλικτο στοιχείο που μπορεί να λειτουργεί σε πολλαπλούς τρόπους λειτουργίας, οι οποίοι μπορούν να προσαρμοστούν σε συγκεκριμένες απαιτήσεις καταμέτρησης σε ψηφιακά συστήματα. Αυτοί οι τρόποι λειτουργίας περιλαμβάνουν δυαδική και BCD-δεκάδα καταμέτρησης, καθώς και δυνατότητες καταμέτρησης προς τα πάνω και προς τα κάτω.

Δυαδική και BCD-Δεκαδική αρίθμηση

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 μπορεί να λειτουργήσει είτε σε δυαδική είτε σε BCD (Binary-Coded Decimal) λειτουργία, ανάλογα με το επίπεδο τάσης που εφαρμόζεται στον ακροδέκτη εισόδου BINARY/DECADE. Όταν η είσοδος BINARY/DECADE είναι υψηλή, ο μετρητής λειτουργεί σε δυαδική λειτουργία. Αντίθετα, όταν η είσοδος BINARY/DECADE είναι χαμηλή, ο μετρητής μεταβαίνει σε λειτουργία δεκαετίας.

.

Μέτρηση πάνω και κάτω

Η κατεύθυνση της καταμέτρησης (προς τα πάνω ή προς τα κάτω) ελέγχεται από τον ακροδέκτη εισόδου UP/DOWN. Ένα υψηλό σήμα στην είσοδο UP/DOWN αναγκάζει τον μετρητή να μετράει προς τα πάνω, ενώ ένα χαμηλό σήμα θέτει τον μετρητή να μετράει προς τα κάτω.

. Αυτό το χαρακτηριστικό επιτρέπει στο ολοκληρωμένο κύκλωμα να μετρά τόσο αυξανόμενες όσο και μειούμενες ακολουθίες γεγονότων, καθιστώντας το κατάλληλο για μια ποικιλία εφαρμογών όπως η μέτρηση χρονικών διαστημάτων και η καταμέτρηση γεγονότων.

Παράλληλος και κυματιστός χρονισμός

Πολλαπλά ολοκληρωμένα κυκλώματα 4029 μπορούν να διαμορφωθούν σε διατάξεις παράλληλου χρονισμού ή κυματοειδούς χρονισμού για να επεκτείνουν το εύρος και τις δυνατότητές τους. Ο παράλληλος χρονισμός παρέχει συγχρονισμένο έλεγχο και έχει ως αποτέλεσμα ταχύτερη απόκριση από όλες τις εξόδους καταμέτρησης, ενώ ο χρονισμός κυμάτωσης επιτρέπει μεγαλύτερους χρόνους ανόδου και πτώσης εισόδου ρολογιού.

.

Είσοδοι Preset Enable και JAM

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 περιλαμβάνει μια προκαθορισμένη λειτουργία ενεργοποίησης που επιτρέπει στον μετρητή να τίθεται ασύγχρονα σε οποιαδήποτε κατάσταση με βάση τις εισόδους JAM (A, B, C, D). Όταν η είσοδος preset enable είναι υψηλή, οι τιμές στις εισόδους JAM φορτώνονται στον μετρητή, θέτοντας αμέσως την κατάστασή του.

. Αυτή η λειτουργία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για εφαρμογές που απαιτούν τη φόρτωση μιας προκαθορισμένης μέτρησης πριν από την έναρξη της διαδικασίας καταμέτρησης.

Λειτουργική ευελιξία

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 έχει σχεδιαστεί με γνώμονα τη λειτουργική ευελιξία, παρέχοντας μια σειρά λειτουργικών τρόπων λειτουργίας που μπορούν να προσαρμοστούν μέσω των διαφόρων ελέγχων εισόδου. Αυτή η προσαρμοστικότητα το καθιστά πολύτιμο στοιχείο για πολυάριθμες ψηφιακές εφαρμογές, όπως ξυπνητήρια, χρονοδιακόπτες, φωτεινούς δείκτες που αναβοσβήνουν και πολλά άλλα.

.

Εφαρμογές

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029, ένας μετρητής ανόδου-καθόδου, είναι ένα ευέλικτο στοιχείο που χρησιμοποιείται σε διάφορα έργα ψηφιακής ηλεκτρονικής. Μία από τις κύριες εφαρμογές του είναι στα ψηφιακά ρολόγια, όπου λειτουργεί ως μέρος του μηχανισμού χρονομέτρησης. Για παράδειγμα, σε ένα έργο ψηφιακού ρολογιού, το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 λειτουργεί μαζί με άλλα εξαρτήματα, όπως τα ολοκληρωμένα κυκλώματα 4013 και 4060, για να παράγει μια ακριβή έξοδο 1Hz για τη χρονομέτρηση.

. Ο μετρητής μπορεί να διαμορφωθεί ώστε να αυξάνει ή να μειώνει την καταμέτρηση, η οποία είναι απαραίτητη για τον καθορισμό του χρόνου. Οι χρήστες συχνά ενσωματώνουν κουμπιά για την αύξηση των λεπτών και των ωρών, χρησιμοποιώντας τα σήματα ρολογιού που αποστέλλονται σε συγκεκριμένες ακίδες του ολοκληρωμένου κυκλώματος 4029. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 είναι επίσης αναπόσπαστο στοιχείο σε έργα που απαιτούν ακριβείς λειτουργίες χρονομέτρησης και καταμέτρησης. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4060, το οποίο παρέχει διαίρεση συχνότητας, επιτρέποντας στο 4029 να μετράει με προβλέψιμο και ακριβή τρόπο. Ο ενσωματωμένος ταλαντωτής και ο μετρητής κυμάτωσης 14 σταδίων του ολοκληρωμένου κυκλώματος 4060 διευκολύνουν μια ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων ψηφιακών ρολογιών και κυκλωμάτων χρονισμού, παρέχοντας μια σταθερή έξοδο συχνότητας. Αυτός ο συνδυασμός είναι επωφελής για τη δημιουργία ρολογιών που λειτουργούν με μπαταρία με ενδείξεις ωρών, λεπτών και δευτερολέπτων, οι οποίες είναι ταυτόχρονα αποδοτικές σε ισχύ και συμπαγείς. Επιπλέον, το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 είναι πολύτιμο σε εκπαιδευτικά περιβάλλοντα για τη διδασκαλία εννοιών ψηφιακής ηλεκτρονικής. Η απλή διαμόρφωσή του και η συμβατότητά του με άλλα τυποποιημένα ολοκληρωμένα κυκλώματα λογικής το καθιστούν εξαιρετικό εργαλείο για μαθητές που μαθαίνουν για μετρητές, flip-flops και σχεδιασμό ψηφιακών κυκλωμάτων. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα μπορεί εύκολα να ενσωματωθεί σε διάφορα έργα, επιτρέποντας στους μαθητές να πειραματιστούν με την απαρίθμηση πάνω-κάτω και να εξερευνήσουν τις αρχές της ψηφιακής λογικής.

Τεχνικές Προδιαγραφές

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 είναι τύπου υψηλής τάσης, ικανό να λειτουργεί σε ονομαστική τάση 20V

. Διαθέτει λειτουργία μεσαίων ταχυτήτων, με τυπική ταχύτητα 8MHz σε χωρητικότητα φορτίου (CL) 50pF και τάση τροφοδοσίας (VDD - VSS) 10V. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε δύο τρόπους χρονισμού: παράλληλος χρονισμός πολλαπλών πακέτων για σύγχρονη απόκριση εξόδου υψηλής ταχύτητας και χρονισμός κυμάτωσης για βραδύτερους χρόνους ανόδου και πτώσης εισόδου ρολογιού. Αυτό το ολοκληρωμένο κύκλωμα περιλαμβάνει εισόδους "Preset Enable" και μεμονωμένες εισόδους "Jam", επιτρέποντας δυαδική ή δεκαετή μέτρηση προς τα πάνω/κάτω. Ο μετρητής μπορεί να λειτουργεί σε δυαδική λειτουργία όταν η είσοδος BINARY/DECADE είναι υψηλή και σε λειτουργία δεκαετίας όταν η είσοδος BINARY/DECADE είναι χαμηλή. Η κατεύθυνση της καταμέτρησης ελέγχεται από την είσοδο UP/DOWN, όπου ο μετρητής μετράει προς τα πάνω όταν η είσοδος είναι υψηλή και μετράει προς τα κάτω όταν η είσοδος είναι χαμηλή. Για αποδοτική σύνδεση, πολλαπλά πακέτα μπορούν να τοποθετηθούν σε διαμορφώσεις παράλληλου χρονισμού ή χρονισμού κυμάτωσης, με τον παράλληλο χρονισμό να παρέχει ταχύτερες αποκρίσεις και τον χρονισμό κυμάτωσης να προσαρμόζεται σε μεγαλύτερους χρόνους ανόδου και πτώσης της εισόδου ρολογιού. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα εξάγει δυαδικά κωδικοποιημένο δεκαδικό (BCD) σε λειτουργία δεκαετίας και προσφέρει τυποποιημένα συμμετρικά χαρακτηριστικά εξόδου. Έχει δοκιμαστεί διεξοδικά για να εξασφαλίσει μέγιστο ρεύμα ηρεμίας στα 20V και προσφέρει παραμετρικές ονομαστικές τιμές στα 5V, 10V και 15V. Το μέγιστο ρεύμα εισόδου προσδιορίζεται σε 1µA στα 18V σε όλο το εύρος θερμοκρασιών του πακέτου και σε 100nA στα 18V και στους +25°C. Επιπλέον, το περιθώριο θορύβου στο πλήρες εύρος θερμοκρασιών συσκευασίας είναι 1V σε VDD = 5V, 2V σε VDD = 10V και 2,5V σε VDD = 15V. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 πληροί όλες τις απαιτήσεις των δοκιμαστικών προτύπων JEDEC αριθ. 13B για τις "Τυποποιημένες προδιαγραφές για την περιγραφή των διατάξεων CMOS της σειράς 'B'". Το ολοκληρωμένο κύκλωμα παρέχεται σε διάφορες συσκευασίες περιγράμματος 16 μολύβδων, συμπεριλαμβανομένων των Braze Seal DIP H4X, Frit Seal DIP H2F και Ceramic Flatpack H6W.

Πλεονεκτήματα και περιορισμοί

Ο μετρητής Up-Down του ολοκληρωμένου κυκλώματος 4029, μέρος της οικογένειας λογικών της σειράς 4000, προσφέρει αρκετά πλεονεκτήματα και περιορισμούς στις εφαρμογές του.

Πλεονεκτήματα

Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα του ολοκληρωμένου κυκλώματος 4029 είναι η δυνατότητα σύγχρονης καταμέτρησης. Σε αντίθεση με τους μετρητές κυμάτωσης, οι οποίοι μπορεί να παρουσιάζουν δυσλειτουργίες λόγω της διαδοχικής διάδοσης του σήματος ρολογιού, οι έξοδοι του 4029 αλλάζουν ακριβώς μαζί σε κάθε παλμό ρολογιού. Αυτή η συγχρονισμένη συμπεριφορά τον καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλο για τη σύνδεση εξόδων σε λογικές πύλες χωρίς τον κίνδυνο σφαλμάτων χρονισμού

. Επιπλέον, το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 παρέχει ευελιξία στην καταμέτρηση. Συνδέοντας τις κατάλληλες εξόδους με την είσοδο επαναφοράς, οι χρήστες μπορούν να διαμορφώσουν τον μετρητή να μετράει σε οποιαδήποτε τιμή μικρότερη από τη μέγιστη τιμή του (9 ή 15), χρησιμοποιώντας μια πύλη AND αν είναι απαραίτητο. Αυτή η ευελιξία επιτρέπει τη χρήση του σε μια ποικιλία εφαρμογών που απαιτούν συγκεκριμένα εύρη μέτρησης. Επιπλέον, το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 ανήκει στην οικογένεια λογικών της σειράς 4000, η οποία είναι γνωστή για την ανθεκτικότητά της και την ικανότητά της να αντέχει υψηλότερες τάσεις εισόδου (έως +15V) σε σύγκριση με άλλες οικογένειες λογικών. Αυτό το καθιστά κατάλληλο για διασύνδεση με διαφορετικά επίπεδα τάσης χωρίς πρόσθετο κύκλωμα μετατόπισης επιπέδου.

Περιορισμοί

Ωστόσο, το ολοκληρωμένο κύκλωμα 4029 έχει επίσης ορισμένους περιορισμούς. Ο χρόνος διάδοσης της πύλης σε αυτό το ολοκληρωμένο κύκλωμα είναι σημαντικά μεγαλύτερος από αυτόν των πιο σύγχρονων λογικών κυκλωμάτων υψηλής ταχύτητας. Ως αποτέλεσμα, δεν είναι κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν λειτουργία υψηλής ταχύτητας

. Ένας άλλος περιορισμός σχετίζεται με τη διάταξη τροφοδοσίας για τις οικογένειες μικτής λογικής. Εάν ένα κύκλωμα περιλαμβάνει τόσο ολοκληρωμένα κυκλώματα της σειράς 4000 όσο και άλλες οικογένειες όπως 74LS ή 74HCT, η τροφοδοσία πρέπει να είναι κατάλληλη για όλα τα εξαρτήματα. Συγκεκριμένα, μια έξοδος 74LS δεν μπορεί να οδηγήσει αξιόπιστα μια είσοδο της σειράς 4000, εκτός αν χρησιμοποιηθεί μια αντίσταση "pull-up" 2,2kΩ, γεγονός που αυξάνει την πολυπλοκότητα του κυκλώματος.

Σύγκριση με άλλους μετρητές

Ο CD4029 είναι ένας ευέλικτος, σύγχρονος, προγραμματιζόμενος, προρυθμιζόμενος μετρητής 4-bit up/down, σχεδιασμένος τόσο για δυαδικό όσο και για δεκαδικό τρόπο μέτρησης (BCD), καθιστώντας τον προσαρμόσιμο για διάφορες εφαρμογές μέτρησης. Διαθέτει μεγάλο εύρος τάσης τροφοδοσίας, υψηλή ανοχή σε θόρυβο και συμβατότητα TTL χαμηλής ισχύος, ξεχωρίζοντας από άλλους μετρητές όπως οι σειρές 4020, 4024 και 4040. Ο CD4029 μπορεί να συγκριθεί άμεσα με μετρητές όπως ο IC 74193 λόγω της παρόμοιας λειτουργικότητας όσον αφορά τις δυνατότητες μέτρησης προς τα πάνω/κάτω και τις προρυθμιζόμενες εισόδους. Ωστόσο, μια αξιοσημείωτη διαφορά είναι ο μοναδικός ακροδέκτης του CD4029 που επιτρέπει την επιλογή μεταξύ δυαδικών και BCD τρόπων καταμέτρησης, κάτι που δεν υπάρχει στον 74193

. Σε αντίθεση με τους μετρητές CD4020, CD4024 και CD4040, οι οποίοι είναι δυαδικοί μετρητές με κυματισμούς, ο CD4029 προσφέρει σύγχρονη λειτουργία. Οι μετρητές με κυματισμό προχωρούν κατά μία μέτρηση στην αρνητική μετάβαση κάθε παλμού εισόδου και ενδέχεται να εισάγουν δυσλειτουργίες λόγω μικρών καθυστερήσεων στις εξόδους του μετρητή που ανταποκρίνονται σε έναν παλμό ρολογιού. Αυτή είναι μια κρίσιμη διαφορά, επειδή ο CD4029 αποφεύγει αυτές τις δυσλειτουργίες χρησιμοποιώντας σύγχρονη μέτρηση, εξασφαλίζοντας ακριβέστερες και πιο αξιόπιστες λειτουργίες σε εφαρμογές που απαιτούν σταθερό χρονισμό και μέτρηση . Επιπλέον, η δυνατότητα του CD4029 να λειτουργεί είτε ως δυαδικός είτε ως μετρητής BCD παρέχει σημαντική ευελιξία. Όταν η είσοδος δυαδικής/δεκάδας βρίσκεται στο λογικό "1", ο μετρητής λειτουργεί σε δυαδική λειτουργία, διαφορετικά, λειτουργεί σε λειτουργία δεκαετίας. Επιπλέον, ο μετρητής μπορεί να μετράει προς τα πάνω όταν η είσοδος up/down είναι στο λογικό "1" και να μετράει προς τα κάτω όταν είναι στο λογικό "0" . Όσον αφορά τις εφαρμογές, ο CD4029 βρίσκει χρήση σε ρολόγια συναγερμού, σε χρονοδιακόπτες εναλλασσόμενου ρεύματος, σε χρονοδιακόπτες κάμερας, σε δείκτες φωτός που αναβοσβήνουν σε αυτοκίνητα και σε χειριστήρια στάθμευσης αυτοκινήτων. Χρησιμοποιείται επίσης σε σενάρια όπου είναι απαραίτητη η καταμέτρηση του χρόνου που διατίθεται για μια συγκεκριμένη διαδικασία ή γεγονός από τον προγραμματιστή . Αυτή η ευελιξία και η ευκολία χρήσης σε πρακτικές εφαρμογές διακρίνουν περαιτέρω το CD4029 από άλλους μετρητές.

Σχετικά ολοκληρωμένα κυκλώματα

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα CD4029 αποτελεί μέρος της ευρύτερης σειράς ολοκληρωμένων κυκλωμάτων CD4000, η οποία περιλαμβάνει διάφορους τύπους ψηφιακών και αναλογικών λογικών στοιχείων. Παρόμοια με το CD4029, άλλοι μετρητές αυτής της σειράς περιλαμβάνουν τους μετρητές 4518 και 4520. Αυτοί οι μετρητές μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους σε μια διαμόρφωση μετρητή κυματισμού, αν και η σύγχρονη καταμέτρηση μπορεί να απαιτεί πρόσθετες λογικές πύλες για την αποφυγή δυσλειτουργιών που προκαλούνται από μικρές καθυστερήσεις στις εξόδους του μετρητή

. Τα τυπικά λογικά τσιπ, όπως τα 74160, 74190 και 7490, μοιράζονται επίσης λειτουργικές ομοιότητες με το CD4029, προσφέροντας δυνατότητες για δυαδική και BCD (δεκαετή) μέτρηση. Η κύρια διαφορά μεταξύ του CD4029 και άλλων μετρητών όπως το IC 74193 έγκειται στη μοναδική διαμόρφωση ακροδεκτών του CD4029 που του επιτρέπει να εναλλάσσεται μεταξύ δυαδικών και BCD τρόπων καταμέτρησης. Η οικογένεια λογικών της σειράς 4000, στην οποία ανήκει το CD4029, περιλαμβάνει τσιπ κατασκευασμένα με τρανζίστορ βελτιωμένου τρόπου λειτουργίας N- και P-καναλιών. Αυτά τα τσιπ έχουν συνήθως υψηλό εύρος τάσης τροφοδοσίας (5V έως 20V) και υψηλή ανοχή σε θόρυβο. Διαθέτουν επίσης προστασία από στατική εκφόρτιση με χρήση διόδων σύσφιξης. Ένα άλλο συναφές στοιχείο που αξίζει να αναφερθεί είναι το 7456, το οποίο ανήκει στη σειρά 7400. Αυτή η σειρά περιέχει κλασικά λογικά chips που υλοποιούν λειτουργίες διαίρεσης συχνότητας, συμπεριλαμβανομένης της διαίρεσης ακέραιου-n με χρήση D flip-flops. Τέτοιες διαμορφώσεις διατηρούν τη συνοχή συχνότητας και φάσης με την πηγή σε περιβαλλοντικές μεταβολές όπως η θερμοκρασία. Αυτά τα συναφή ολοκληρωμένα κυκλώματα παρέχουν ευέλικτες επιλογές για διάφορες εφαρμογές ψηφιακής λογικής, εξασφαλίζοντας ότι οι σχεδιαστές μπορούν να επιλέξουν το καταλληλότερο ολοκληρωμένο κύκλωμα για τις συγκεκριμένες ανάγκες τους.