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Circuito integrado CD4071BE con cuatro compuertas lógicas OR de 2 entradas. Stock disponible en Curicó para despacho inmediato a todo Chile.
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Descripción
¿Qué es el Circuito Integrado CD4071BE?
El CD4071BE es un circuito integrado monolítico que pertenece a la familia de lógica CMOS de la serie CD4000. Este componente encapsula cuatro compuertas lógicas OR independientes, cada una con dos entradas. La función principal de una compuerta OR es producir una salida en estado alto (HIGH) si al menos una de sus entradas está en estado alto. Solo cuando todas sus entradas están en estado bajo (LOW), la salida será baja. Gracias a su tecnología CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), el CD4071BE se caracteriza por su muy bajo consumo de energía en estado estático y su capacidad para operar en un rango de voltaje de alimentación excepcionalmente amplio, típicamente de 3V a 18V. Esta versatilidad lo hace ideal para una vasta gama de aplicaciones, desde circuitos digitales alimentados por baterías hasta sistemas de control industrial que operan a voltajes más elevados. Además, posee una alta inmunidad al ruido, lo que garantiza un funcionamiento fiable en entornos eléctricamente ruidosos.
La arquitectura interna del CD4071BE se basa en transistores de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor (MOSFET) de canal N y canal P. Cada una de las cuatro compuertas OR está construida con esta topología complementaria. El sufijo ‘B’ en la nomenclatura del dispositivo, como en CD4071BE, indica que las salidas son buffered (amortiguadas). Esto significa que la salida de cada compuerta pasa por etapas de inversores adicionales antes de ser expuesta en el pin de salida. Este diseño de salida bufferizada proporciona una impedancia de salida uniforme y una mayor capacidad de corriente (tanto de fuente como de sumidero), lo que mejora significativamente la capacidad del dispositivo para manejar cargas capacitivas y asegura transiciones de señal más nítidas y rápidas, además de aislar la lógica interna de las variaciones de la carga externa.
Características Técnicas
El funcionamiento del CD4071BE se rige por la función booleana Y = A + B para cada una de sus cuatro compuertas. Su amplio rango de tensión de alimentación (VDD) permite una flexibilidad de diseño considerable, pudiendo interactuar directamente con otras familias lógicas como TTL si se opera a 5V. El tiempo de propagación, es decir, el retraso desde que cambia una entrada hasta que la salida responde, es dependiente de la tensión de alimentación y la carga capacitiva conectada a la salida; a tensiones más altas, el dispositivo opera más rápidamente. Todas las entradas están protegidas contra descargas estáticas mediante diodos de clamping a VDD y VSS, una característica estándar en los ICs CMOS modernos que aumenta su robustez durante la manipulación y el montaje.
Especificaciones Eléctricas
| Parámetro | Valor Típico (a 25°C) |
|---|---|
| Voltaje de operación (VDD) | 3V a 18V |
| Corriente de reposo (Quiescent) | 10 nA @ 5V y 10V; 20 nA @ 20V (típico) |
| Voltaje de entrada ‘HIGH’ (V_IH) min. | 3.5V @ VDD=5V; 7V @ VDD=10V |
| Voltaje de entrada ‘LOW’ (V_IL) max. | 1.5V @ VDD=5V; 3V @ VDD=10V |
| Corriente de salida ‘Sourcing’ (I_OH) min. | -1.6 mA @ VDD=5V; -1.3 mA @ VDD=10V |
| Corriente de salida ‘Sinking’ (I_OL) min. | 0.51 mA @ VDD=5V; 1.3 mA @ VDD=10V |
| Tiempo de propagación (t_pd) | Típico 60 ns / Máximo 120 ns @ VDD=10V, C_L=50pF |
Pinout y Funciones (PDIP-14)
| Pin | Nombre | Función |
|---|---|---|
| 1 | A1 | Entrada A, Compuerta 1 |
| 2 | B1 | Entrada B, Compuerta 1 |
| 3 | Y1 | Salida Y, Compuerta 1 |
| 4 | Y2 | Salida Y, Compuerta 2 |
| 5 | A2 | Entrada A, Compuerta 2 |
| 6 | B2 | Entrada B, Compuerta 2 |
| 7 | VSS | Tierra (0V) |
| 8 | B3 | Entrada B, Compuerta 3 |
| 9 | A3 | Entrada A, Compuerta 3 |
| 10 | Y3 | Salida Y, Compuerta 3 |
| 11 | Y4 | Salida Y, Compuerta 4 |
| 12 | B4 | Entrada B, Compuerta 4 |
| 13 | A4 | Entrada A, Compuerta 4 |
| 14 | VDD | Alimentación Positiva (3V a 18V) |
Dimensiones y Ambiente
| Característica | Valor |
|---|---|
| Encapsulado | PDIP-14 (Plástico Dual In-line Package) |
| Dimensiones Aprox. | 19.3mm x 6.35mm x 3.3mm |
| Temperatura de operación | -55°C a +125°C |
| Grado IP | N/A (Componente para PCB) |
Aplicaciones
- Implementación de lógica combinacional en sistemas digitales.
- Sistemas de alarma y detección donde múltiples condiciones pueden disparar una acción.
- Generadores de formas de onda y osciladores.
- Acondicionamiento y conformación de señales digitales.
- Proyectos de electrónica educativa para enseñar fundamentos de lógica booleana.
- Decodificadores y multiplexores personalizados.
- Circuitos de habilitación (enable) y control de buses.
Preguntas Frecuentes
¿Puedo reemplazar un 74LS32 (TTL) con un CD4071BE?
Depende del circuito. Aunque ambos realizan la función OR, sus tecnologías son distintas. El CD4071BE (CMOS) tiene un rango de voltaje de 3-18V, mientras que el 74LS32 (TTL) opera estrictamente en 4.75-5.25V. A 5V, son funcionalmente compatibles, pero el CD4071BE tiene una impedancia de entrada mucho más alta y menor capacidad de corriente de salida. Para una sustitución directa, se debe verificar que la carga del circuito TTL no exceda la capacidad del CD4071BE.
¿Qué significa la ‘B’ en CD4071BE?
La letra ‘B’ indica que las salidas del dispositivo son «buffered» o amortiguadas. Esto significa que cada salida de compuerta pasa a través de etapas de inversores adicionales antes de llegar al pin externo. Este diseño proporciona una mayor capacidad de corriente de salida, una impedancia de salida más consistente y una inmunidad al ruido superior en comparación con las versiones no bufferizadas (sufijo ‘A’ o ‘UB’).
¿Qué ocurre si dejo una entrada de una compuerta OR sin conectar?
En la tecnología CMOS, las entradas nunca deben dejarse flotantes (sin conectar). Una entrada flotante puede captar ruido eléctrico del ambiente, haciendo que la salida de la compuerta oscile de forma impredecible entre HIGH y LOW. Esto no solo genera un comportamiento errático en el circuito, sino que también aumenta drásticamente el consumo de energía. Las entradas no utilizadas de una compuerta OR deben conectarse a un nivel lógico definido, usualmente a VSS (tierra).
¿Cuál es la diferencia entre el CD4071BE y el HEF4071BP?
Ambos son circuitos integrados pin-compatibles que contienen cuatro compuertas OR de 2 entradas. La principal diferencia radica en el fabricante y, en consecuencia, en ligeras variaciones en sus especificaciones eléctricas y rangos de operación garantizados. CD4071BE es una designación común de Texas Instruments (originalmente RCA), mientras que HEF4071BP es de NXP Semiconductors. Para la mayoría de las aplicaciones de prototipado y hobby, son intercambiables. Para diseños críticos o de producción, es vital consultar el datasheet específico del fabricante que se está utilizando.
Mejora tu proyecto
Para trabajar de manera eficiente y segura con el CD4071BE, considera estos complementos esenciales:
- Zócalo DIP-14: Permite insertar y retirar el IC de la placa sin necesidad de soldar, ideal para prototipos y para evitar daños por calor.
- Protoboard y Cables Jumper: La herramienta fundamental para montar y probar tus circuitos lógicos de forma rápida y sin soldadura.
- Regulador de Voltaje 7805: Si tu fuente de alimentación es superior a 5V (ej. 9V o 12V), un 7805 te proporcionará una tensión estable de 5V, un estándar común para circuitos digitales.
- Condensadores de desacoplo: Un condensador cerámico de 100nF (0.1uF) conectado entre VDD y VSS, cerca del IC, es crucial para filtrar ruido de la fuente de alimentación.
Información adicional
| Tipo | Compuerta Lógica OR |
|---|---|
| Tecnología | CMOS |
| Encapsulado | PDIP-14 |
| Voltaje de Operación | 3V – 18V |
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