CD4027 Dual JK Flip-Flop: Guia Completo do Utilizador

Na eletrónica digital, poucos dispositivos armazenam dados tão eficientemente em alta tensão/velocidade quanto o CD4027 Dual JK Flip-Flop. Este guia cobre pinagem, tabela verdade, uso prático e aplicações.

O que é o CD4027?

Flip-flop JK dual de alta velocidade (até 16 MHz) e alta tensão (até 20V), série CMOS 4000. Função primária: armazenar 1 bit por flip-flop (2 bits total). Dispositivos de travamento (latching) — saída mantém estado até nova condição de clock/entradas.

Útil em registos de deslocamento, contadores, máquinas de estado, memória pequena.

Pinagem do CD4027 (16 pinos)

Cada flip-flop (1 e 2) tem: J, K, Clock (CLK), Set (S), Reset (R), saídas Q e Q̅. Comuns: VDD (16), VSS (8).

Características e Especificações

• Tipo: Dual JK Flip-Flop
• Encapsulamentos: GDIP, PDSO, PDIP (14 ou 16 pinos)
• Tensões operação: 5V, 10V, 15V (nominais) | Máx: 20V
• Velocidade máx (clock): 16 MHz (typ @ 10V)
• Tempo subida/descida entrada @5V: 45 µs
• Níveis entrada: V_IL max 0.2V (baixo) | V_IH min 2V (alto) @ 5V
• Capacidade: Set/Reset assíncronos ativos em alto
• Compatibilidade: TTL (com pull-ups adequados)

Como Usar o CD4027

• Entradas J, K: Definem próximo estado na borda de subida do CLK.
• Saídas Q, Q̅: Estado armazenado e seu complemento.
• Pull-downs (≥1kΩ) nas entradas J, K, S, R, CLK evitam flutuação (estado indefinido).
• Clock: Mudança de estado ocorre apenas na borda de subida (positive edge-triggered).
• Tabela Verdade JK (borda subida CLK):

Set (S) e Reset (R) assíncronos sobrepõem-se ao clock: S=1 → Q=1; R=1 → Q=0; S=R=1 → estado inválido (evitar).

Aplicações

• Controlo de circuitos EEPROM e dispositivos de travamento (latching)
• Registos de deslocamento (shift registers)
• Registos de controlo/contadores (control registers)
• Registos de memória (memory registers)
• Divisores de frequência (modo toggle J=K=1)
• Máquinas de estado sequenciais

Conclusão

O CD4027 é um bloco versátil de lógica sequencial CMOS: dual JK com Set/Reset, ampla faixa de tensão, velocidade decente. Base para contadores, registos, máquinas de estado.

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