CI CD4049 Inverseur Hex CMOS : Caractéristiques, Applications et Schéma de Circuit – Votre Guide Ultime

Aujourd'hui, il n'y a pas de bien meilleurs inverseurs IC que le CD4049. Cet inverseur reste un composant crucial dans les circuits logiques et est très fiable. Par exemple, quand vous avez besoin de conversions de niveau logique de circuit, votre solution de prédilection est cet IC inverseur hex basé sur la logique CMOS.

De plus, d'autres circuits fonctionnent mieux avec cet IC inverseur. En lisant la suite, nous expliquons comment construire divers projets de circuit en utilisant cet IC convivial pour les débutants. Par conséquent, avec l'aide de ce manuel, votre processus de construction devient plus accessible et opportun.

1. Caractéristiques du CD4049

La fiche technique du CD4049 liste en détail les composants de performance et techniques de cet IC. Néanmoins, certains d'entre eux sont :

1. Une tension d'alimentation variant de 3 Volts à 15 Volts.
2. Il a un courant d'absorption (sink) élevé et des capacités de source. Pour cette raison, l'IC peut piloter deux charges TTL en utilisant une alimentation de 5 volts sur une plage de température complète.
3. Avec ce circuit vient une fonctionnalité unique de protection d'entrée. De plus, elle permet une tension d'entrée de grille supérieure à Vdd. Par conséquent, cette fonctionnalité empêche les décharges statiques.
4. L'IC inverseur a des capacités de conversion de niveau logique haut vers bas.
5. De plus, la limite d'entrée max est à 1 µA sur une plage de température de boîtier complet de 18 V. À 25 °C, l'entrée max est à 100 nA sur 18 V.
6. Il a un courant de repos de 20 V entièrement testé.
7. Souvent, ils viennent dans un boîtier 16 broches comme en SOIC, PDIP, SO et TSSOP.
8. Leurs valeurs nominales paramétriques sont 5, 10 et 15 volts.

2. Arrangement et fonction du brochage du CI CD4049

Dans le CI CD4049, il y a 16 broches/bornes. Ci-dessous, nous avons un énoncé indiquant la BROCHE et le nom avec leurs descriptions également.

(Un schéma CMOS CD4049 montrant les 16 broches et leurs noms)

Source : Wikipedia Commons

• Broche 1 – C'est la borne d'alimentation en tension.
• Broches 3, 5, 7, 9, 11 et 14 (A, B, C, D, E, F) constituent les broches d'entrée de l'inverseur d'un côté.
• Broches 2, 4, 6, 10, 12 et 15 (G, H, I, J, K, L) – De l'autre côté, vous trouvez ces broches de sortie de l'inverseur.
• Broche 8 – C'est la borne de masse du CI.
• Broches 13 et 16 – Enfin, ce sont les bornes NC (Non connectées).

3. Applications du CD4049

Généralement, il existe divers modes d'applications du CI CD4049. Bien que, plus spécifiquement, nous les utilisions pour convertir les niveaux logiques dans un circuit. D'autres fois, ils servent encore d'autres buts électroniques tels que :

• La composition d'un oscillateur à onde carrée.
• Dans la construction de convertisseurs DTL et TTL.
• Pour une utilisation dans un circuit multiplicateur de tension.
• Utiles dans les circuits de commutation ou ON/OFF.
• Servent une fonction dans les pilotes de source ou puits de courant.

(Interrupteur On/Off)

4. Construction d'un circuit simple utilisant le CD4049

C'est parfois un débat technique sur CD4049 vs CD4049UBE ; quel est le meilleur CI ? En vérité, lors de la construction de circuits fuzz à bruit extrême, vous feriez mieux avec la version non bufferisée.

Selon les standards, il y a des valeurs constantes pour les composants que vous utilisez dans la construction avec ces tampons hex. En conjonction, à la fois la résistance R1 et le condensateur C1 déterminent la fréquence F. Ainsi, nous dépeignons cette relation avec la formule :

F = 1 / (R × C × 1,39)

De plus, la source d'alimentation idéale va de 3 V jusqu'à 12 V CC.

Plus loin, nous allons construire un circuit de commutation tactile ON-OFF avec 2 inverseurs CMOS. Alors, introduisons deux autres circuits similaires construits en utilisant le CI tampon inverseur hex CD4049.

(Un brochage CD4049 non bufferisé installé sur une carte de circuit)

Source : Wikipedia Commons

Circuit d'interrupteur simple sans rebond (bounceless)

Tout d'abord, nous regardons le circuit d'interrupteur sans rebond. La raison pour laquelle c'est un choix de premier ordre est due à sa faible production de bruit et sa haute qualité. Par défaut, ce circuit d'interrupteur électronique fonctionne dans un ensemble RS flip-flop.

(Schéma d'un circuit d'interrupteur simple sans rebond utilisant CD4049)

Source : Wikipedia Commons

Le principe de fonctionnement implique la construction d'un circuit qui verrouille les signaux de sortie, qu'ils soient bas ou hauts. En conséquence, l'interrupteur mécanique libère une impulsion initiale. Désormais, le circuit ignore les futures impulsions du commutateur de contrôle. En conséquence, le bouton sans rebond a sa sortie connectée à l'entrée de l'inverseur numérique. Par conséquent, le circuit de contrôle reçoit une impulsion unique et non des impulsions en série.

Circuit Générateur d'Oscillateur à Onde Carrée

Un autre exemple de circuit simple construit avec l'IC-4049 est un Générateur d'Oscillateur à Onde Carrée. Ici, nous introduisons l'inverseur Hex CD4049 pour ce but particulier. La configuration est simple. Pour commencer, vous n'avez besoin que d'un condensateur et d'une résistance. Ensuite, votre inverseur hex tampon IC-4049 compense le reste.

En termes de caractéristiques, la consommation d'énergie de l'oscillateur à onde carrée est assez faible. Relativement, la fréquence de sortie reste constante. En raison de la tension d'alimentation, les taux de changement de fréquence sont également plus bas. Généralement, ces circuits ont une production d'onde carrée à cycle de travail de 50 %.

(Un circuit générateur d'oscillateur à onde carrée avec CD4049)

Construction d'un circuit tactile ON-OFF utilisant un CI inverseur CD4049

Ici, avec ce guide pratique, vous visez à configurer un circuit On-Off pour fonctionner comme un bascule (flip-flop). Quand vous touchez le câble, il allume la DEL, et à un autre contact, les lumières s'éteignent. En d'autres termes, cela fonctionne comme des capteurs numériques dans le circuit. Nous voyons souvent cette application dans les lampes tactiles.

Composants Requis

En pratique, vous avez besoin de quelques composants pour commencer à construire votre circuit.

• CI inverseur hex CD4049.
• Résistance 470 Ω.
• Résistance 1 MΩ.
• Résistance 4,7 MΩ.
• Condensateur 100 nF (céramique).
• Condensateur 1 µF (électrolytique).
• DEL.
• Plaque d'essai (breadboard).
• Fils de liaison (jumper wires).
• Source d'alimentation 5 V CC.

(Composants de circuit avec les circuits intégrés visibles en arrière-plan).

Ce CI a six portes inverseurs indépendantes les unes des autres. Notez qu'il y a des broches marquées A pour la clarté. Celles-ci constituent les broches d'entrée de l'IC inverseur, et où certaines broches marquées Y servent de bornes de sortie.

Pour commencer, préparons notre Table de Vérité. Ce petit graphique montre la sortie de la porte logique NON pour toute entrée.

ENTRÉE	SORTIE
Bas (Low)	Haut (High)
Haut (High)	Bas (Low)

En d'autres termes, pour chaque entrée basse (0), la sortie est haute (1), et vice versa. Cela agit comme base pour le fonctionnement de votre circuit fini.

Procédure de Connexion

(Schéma de circuit pour construire un circuit tactile ON-OFF utilisant un CI inverseur CD4049)

1. Pour commencer, vous connectez l'alimentation au CI inverseur CD4049. Cela signifie connecter la Broche 1 et Vdd à, disons, une entrée 12 V. Ensuite, la Broche 8 et GND vont à la Masse.
2. Ensuite, faites passer la résistance 10 MΩ en connexion avec les Broches 3 et 4.
3. Ensuite, connectez une autre résistance de 10 MΩ depuis une extrémité de la plaque tactile à la Broche 2 sur la puce inverseur. En connexion parallèle, installez le condensateur 100 nF avec le panneau tactile.
4. En connectant l'extrémité opposée de la plaque tactile à la Broche 3, liez aussi le condensateur 1 µF.
5. Maintenant, vous connectez la résistance 1 MΩ entre la Broche 2 et la Broche 3.
6. À ce stade, vous connectez la sortie de la première porte à l'entrée de la porte 2. Donc, vous faites passer une connexion de la Broche 2 à la Broche 5.
7. Finalement, vous installez votre dispositif de sortie. Dans ce cas, votre dispositif tactile On-Off va à la Broche 4 (la sortie de la seconde porte). La DEL contient une résistance de protection de 470 Ω qui empêche un courant excessif de la brûler.

Avec cela, vous avez terminé votre connexion matérielle. Finalement, votre circuit est prêt pour commuter la DEL On-Off.

Conclusion

Dans l'ensemble, le CD4049 est un modèle parmi beaucoup d'autres convertisseurs de niveau logique. Généralement, ce sont des inverseurs numériques que vous trouvez dans diverses applications électroniques, y compris les circuits numériques dédiés. Dans la plupart des cas, leurs fonctions dépendent de la façon dont vous connectez ces CI logiques à d'autres circuits.

Avez-vous rencontré des difficultés dans la construction de ce circuit, ou avez-vous des questions ? Contactez-nous en utilisant notre bouton de contact.