CI 4047 Explicado: Dominando Multivibrators Monoestáveis e Astáveis

Para mantê-lo atualizado com informações impactantes sobre tecnologia e engenharia, veremos o CI 4047.

O CI 4047 é um dos inversores mais populares no mundo. Além disso, em alguns países onde o racionamento de carga elétrica provou ser um problema, o CI 4047 tem sido muito útil.

A principal razão para isso tem sido sua capacidade de armazenar energia elétrica e consequentemente descarregá-la sem a energia elétrica principal. Com isso em mente, mergulharemos fundo no CI 4047.

O que é um CI 4047?

O CI 4047 ou CD 4047 é um multivibrador CMOS. As opções que vêm com este multivibrador podem ser monoestável de baixa potência ou astável. Adicionalmente, um CI 4047 converte CC para CA principalmente. Também gera ondas senoidais e de pulso.

O CI 4047 é um dos três multivibratos disponíveis no mercado hoje. Além disso, este chip enquadra-se nas categorias astável e monoestável. No entanto, isso faz este multivibrador faltar em apenas uma categoria. Porém, a categoria em que o CI 4047 fica aquém é a categoria de multivibrador bistável.

Um multivibrador bistável é onde o circuito é estável em qualquer estado. Não obstante, um pulso de gatilho externo pode inverter o estado do circuito. No entanto, o circuito é instável em um multivibrador astável e continuamente alterna de um estado. Geralmente, funciona mais ou menos como um oscilador de relaxamento.

Por outro lado, um multivibrador monoestável tem onde apenas um estado do circuito é estável enquanto o outro é transitório. Em resumo, um circuito com multivibrador monoestável é um circuito de tiro único.

Com tudo isso em mente, é bom apontar que a faixa de tensão de um CI 4047 é 3V a 18V. Funciona, porém, melhor a 5V.

Configuração de Pinos

Configuração de Pinos do CI 4047

Fonte: Wikimedia Commons

Número do Pino	Nome do Pino	Descrição do Pino
1	C	Usado para conectar capacitores externos.
2	R	Usado para conectar resistores externos.
3	RCC	Conecta a resistores e capacitores.
4	AST' (Astable Bar)	Baixo quando usado no modo Astável.
5	AST	Alto quando usado no modo Astável.
6	-Trigger	No modo Monoestável, recebe transições de alto para baixo.
7	VSS	Pino de terra do CI.
8	+Trigger	O modo monoestável o usa. Recebe transições de baixo para alto.
9	EXT RESET	É um pino de reset externo. Dar um pulso alto a este pino reseta a saída Q para baixo e Q' para alto.
10	Q	Fornece saída alta padrão.
11	Q'	A saída inversa do pino 10 significa que fornece saída baixa.
12	Retrigger	No modo Monoestável, usa simultaneamente retrigger +trigger e –trigger.
13	OSC Out	Fornece saída oscilada.
14	VDD	Pino de entrada positiva do CI.

Características do CI 4047

• As saídas bufferizadas são precisas e complementadas.
• Tem características de saída consistentes e simétricas.
• Suas entradas são consequentemente bufferizadas.
• É testado 100% para corrente de repouso em 20V.
• Pode operar em modos monoestável e astável.
• Um único capacitor e resistor são necessários externamente.
• O CI 4047 tem menor utilização de potência.
• Em geral, tem alta imunidade a ruído.
• As classificações paramétricas são 5 Volts, 10 Volts e 15 Volts.

Especificações do CI 4047

• Para qualquer entrada única, a corrente de entrada CC é ±10mA.
• Tem faixa de temperatura de operação de -55°C a +125°C.
• Um chip CI 4047 tem faixa de alimentação de entrada de 3V a 18V.
• A faixa de temperatura de armazenamento do CI 4047 é -65°C a +150°C.
• Sua temperatura de solda do terminal é 260°C.

Diferença Entre 555 e CD4047

O 555, mais conhecido como temporizador NE555, é um circuito integrado usado em temporizadores. Também é popular em geração de pulsos, temporizadores e aplicações de oscilador. De valor de face, a primeira diferença que você vê quando coloca um 555 e um CD4047 lado a lado é o número de pinos.

Um CD4047 tem 14 pinos, enquanto o 555 tem oito pinos. Estes pinos estão disponíveis em pacotes PDIP, SOIC e VSSOP geralmente. Os pinos de um NE555 em ordem de um a oito são nomeadamente:

1. Terra
2. Trigger
3. Saída
4. Reset
5. Controle
6. Limiar
7. Descarga
8. Alimentação

Outras diferenças-chave igualmente importantes entre o 555 e o CD4047 incluem, mas não se limitam a:

• Primeiro, a temperatura máxima de operação do 555 é entre 0°C a 70°C. Por outro lado, o CD4047 tem temperatura de operação de -55°C a +125°C.
• Segundo, a tensão de operação do CD4047 é entre 3V a 18V. Enquanto o 555 varia de 5V a 18V.
• E por último, um circuito 555 opera em modos bistável, monoestável e astável. Ainda, por outro lado, o CD4047 opera apenas em modos monoestável e astável.

Chip NE555 Low Pass

Como Construir um Circuito Multivibrador Astável CD4047?

Gerador Simples de Onda Quadrada

Um gerador simples de onda quadrada

Como ilustração, construiremos um circuito multivibrador astável CD4047. Para ilustrar isso, criaremos um gerador simples de onda quadrada.

A fonte de energia para nosso gerador será uma fonte de bateria de 9V em efeito. Com isso, você eventualmente criará uma onda quadrada com três formas. Eventualmente, todas estas três saídas terão um ciclo de trabalho simétrico de 50%.

Requisitos

• Protoboard ou placa PCI universal.
• Fios
• Baterias
• Potenciômetro
• Semicondutor: CD4047
• Soquete de 14 pinos

Como Construir

Com tudo pronto, organize seu protoboard adequadamente, conecte tudo corretamente. Ao fazer isso, tenha muito cuidado com a fiação. Enquanto faz isso, tenha em mente a polaridade do capacitor eletrolítico.

Subsequentemente, meça e registre a forma de onda nos pinos 13, 10 e 11. Em resumo, o valor de C1 conforme este arranjo é decomposto. Como resultado, isso determinará a frequência.

• 1µF = 1-10Hz
• 0,1µF = 10Hz-1kHz
• 0,01µF = 100Hz-10kHz

Todo o tempo, o potenciômetro VR1 é 250K.

Resultados

• Primeiro, com ciclo de trabalho de 50%, o pino 13 é a frequência básica obtida por VR1 e C1. O processo é através dos pinos 1, 2 e 3 geralmente.
• Concorrentemente, pinos 10 e 11 mostram a metade da frequência da frequência original no pino 13.
• Por fim, as frequências nos pinos 10 e 11 são invertidas uma em relação à outra. Consequentemente, estas saídas invertidas estão ambas 180 graus fora de fase.

Em resumo, aqui está uma interpretação gráfica da onda para um sinal das três saídas.

Uma infografia exibindo a interpretação de uma onda

Embora você não possa ajustar o ciclo de trabalho de 50%, você pode definir a frequência de saída ajustando VR1 e carregando C1. Sem mencionar, 1K a 1M é o valor de faixa que você obtém de VR1. C1, por outro lado, determinará a frequência.

Ao construir esta onda quadrada básica, lembre-se de escolher uma capacitância de baixa fuga. Fazer isso reduzirá distorção de forma de onda e um erro de frequência geral.

LEDs Piscando Usando o CD4047

Com este experimento, você obterá uma imagem mais clara do uso do CI 4047, como pode ser visto.

Requisitos

• Protoboard ou placa PCI universal
• Fios
• Bateria
• Resistores
• LEDs
• Potenciômetro
• CD4047

Como Construir

Sem ter que mudar muito da placa anterior em primeiro lugar, tudo que você precisa fazer é implementar algumas mudanças na maior parte. Consequentemente, você precisa adicionar os LEDs e os resistores ao seu protoboard.

Teste e Resultados

Portanto, com tudo devidamente organizado, você pode agora tentar ajustar o VR1 e mudar o C1. Consequentemente, fazer isso permitirá que você perceba a diferença entre os LEDs. Como resultado, você terá dois LEDs piscando.

Outros Experimentos Envolvendo Multivibratos Astáveis

• Circuito oscilador 1KHz usando Portas NAND CD4011.
• Gerador simples de onda quadrada com Porta NOR CD4001.
• Oscilador 1KHz usando trigger Schmitt.
• Circuito simples gerador de clock 1KHz usando Portas NOT CD4049.
• Circuito simples oscilador de alta frequência usando Porta NOT.
• Circuito gerador de onda triangular.

Aplicações

Placa de circuito eletrônico com chips integrados

• Detecção de envelope
• Usado para discriminadores de frequência
• Divisão de frequência
• Multiplicação de frequência
• Aplicações de atraso de tempo
• Circuitos de temporização
• Conversão de CA para CC
• Faz diferentes projetos de circuito inversor. Por exemplo, 60W a 100W, 12VCC – 220VCA, CI-4047 e IRF540 baseado em 100W. Inversor 100W com onda quadrada através de LM358, CD4047, 2N3055, 2SC106, e finalmente conversores CC-CA 60W através de CI4047.

Conclusão

Em resumo, o CI trabalha exclusivamente em dois modos especificamente. Os dois modos são monoestável e astável geralmente. Adicionalmente, o CI é usado para fazer diferentes circuitos para diferentes propósitos.

Se você está procurando experimentar com o CI 4047 ou o NE555, então você está no lugar certo. Por fim, para todas suas necessidades de PCI e outras eletrônicas, não hesite em entrar em contato conosco.