Comptez vos impulsions avec le CMOS 4040 !

Le compteur CMOS 4040.

Le 4040 est un compteur de la série des circuit CMOS 4000. Ce petit composant fait partie des dizaines de fonctions que vous pourrez trouver dans cette grande famille que sont les CMOS. C’est un composant courant sur les cartes électroniques traitant des informations numériques. C’est pourquoi je vais vous expliquez ici comment il fonctionne.

Sa documentation constructeur

Vous pourrez trouver sa documentation constructeur chez beaucoup de fabriquant de composants en voici une. Il se peut que vous le trouviez associé a d’autres compteurs comme le 4024 ou le 4020 car ils ont un fonctionnement a peu près identique au 4040.

Pour ce constructeur , la tension d’alimentation nominal est de 15 V. Je sais que certain tiennent 20 V ça peut être une information intéressante si jamais vous devez en changer 1 un jour. Vous devrez vous assurer que le nouveau composant travaille bien dans les bonnes conditions.

Comment fonctionne le 4040 ?

Comme un dessin vaut mieux qu’un grand discourt je vous ai préparé une petite animation pour vous aider a mieux comprendre comment le 4040 fonctionne.

La patte CLK est la patte d’horloge , elle permet d’incrémenter le compteur. Les pattes de Q0 a Q11 sont les sorties et vous permettent de récupérer votre nombre en binaire. Le RESET lui vous permet de remettre a 0 ce nombre. La valeur maximale peut atteindre jusqu’à 4095, si vous voulez aller au delà il vous faudra un autre compteur. Je vais vous montrer maintenant comment on peut chainer plusieurs compteurs.

Chainer des compteurs.

Voici comment vous pouvez chainer des compteurs si vous aviez besoin de compter au delà  de 4095. Le Q0 du compteur devient un Q12 qui s’activera lorsque le premier compteur aura fait le tour de son cycle. Comme vous l’avez peut être remarqué la patte CLK incrémente le comptage au passage au niveau logique 0. Donc en reliant le CLK du deuxième circuit a Q11, le deuxième compteur s’incrémente lorsque Q11 repasse a 0. Grace a ce nouveau compteur on peut maintenant compter jusqu’à 16 777 215. J’ai bien sûr connecté les RESET afin de tout pouvoir remettre a 0 en même temps.

Diviseur de Fréquence.

Il est possible de faire un diviseur de fréquence avec un 4040. Si vous avez une horloge ( CLOCK -> CLK) a diviser par deux , 4 ,8,16,32, … un de ces multiples , vous pouvez récupérer votre signal divisé sur l’une des pattes de sortie. Chaque patte de sortie divise par 2 la précédente , il est donc très facile de diviser une horloge placée sur CLK  par un de ces multiples.

En revanche si vous devez diviser par un autre nombre les choses se compliquent.

Je vous ai représenté ici un compteur avec le poids de chaque sortie dans le nombre compté. Si vous vouliez diviser la fréquence de votre CLK en 97 par exemple , il vous suffit de prendre récupérer les sorties Q0,Q5 et Q6 avec une porte ET ou NAND comme ci dessous.

Vous pourriez également faire plusieurs divisions successives en passant par un nouveau compteur cette nouvelle horloge.

J’espère que la découverte du 4040 vous aura plus, n’hésitez pas a commenter et a vous inscrire !

 

Sylvain Altmayer