Circuito Integrado Contador Binario 74LS93
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El 74LS93 es un circuito integrado de la familia TTL diseñado como un contador binario de 4 bits asíncrono. Cuenta con un flip-flop independiente de división por 2 y tres flip-flops interconectados de división por 8, lo que permite configurarlo como un contador binario completo de 4 bits (de 0 a 15) o como contadores divisores de frecuencia. Es una solución versátil para aplicaciones de conteo, división de frecuencia y secuenciación en sistemas digitales.
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Descripción
El 74LS93, un componente estándar de la serie TTL (Transistor-Transistor Logic) de baja potencia Schottky, es un **contador binario asíncrono de 4 bits**. Este circuito integrado es ideal para una variedad de aplicaciones de conteo digital, desde simples divisores de frecuencia hasta secuencias binarias más complejas, gracias a su diseño flexible.
Internamente, el 74LS93 se compone de cuatro flip-flops JK maestros-esclavos. Funcionalmente, está dividido en un flip-flop de «división por 2» y un contador de «división por 8». Al interconectar la salida del flip-flop de división por 2 con la entrada del contador de división por 8, se obtiene un **contador binario de 4 bits completo** (división por 16), capaz de contar de 0000 a 1111 (0 a 15 decimal).
El 74LS93 dispone de dos entradas de reloj separadas: CLKA para el flip-flop de división por 2 (QA) y CLKB para el contador de división por 8 (QB, QC, QD). Además, incluye dos entradas asíncronas de restablecimiento (MR1 y MR2) que, al activarse simultáneamente, reinician el contador a cero (0000). Su encapsulado **DIP de 14 pines** (Dual In-line Package) lo hace adecuado para prototipos y diseños de placas de circuito impreso.
Especificaciones Máximas
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Voltaje de alimentación (Vcc) | 4.75 V a 5.25 V (típico 5V) |
| Voltaje de entrada (VI) | 5.5 V |
| Corriente de salida de alto nivel (IOH) | -0.4 mA |
| Corriente de salida de bajo nivel (IOL) | 8 mA |
| Temperatura de operación | 0°C a +70°C |
| Temperatura de almacenamiento | -65°C a +150°C |
Características Térmicas
| Característica | Valor Típico |
|---|---|
| Disipación de potencia | 45 mW |
Características Adicionales
| Característica | Valor Típico |
|---|---|
| Frecuencia máxima de reloj (fclk) | 42 MHz |
| Retardo de propagación (tPLH/tPHL) | 20 ns (CLKA a QA), 25 ns (CLKB a QB, QC, QD) |
| Ancho de pulso de reloj (tW) | 15 ns |
| Tiempo de setup (tSU) | 20 ns |
| Tiempo de hold (tH) | 0 ns |
| Encapsulado | DIP-14 |
| Tipo de contador | Asíncrono, Binario de 4 bits |
| Modos de operación | División por 2, División por 8, División por 16 |
Preguntas Frecuentes
¿Cómo se configura el 74LS93 para un conteo binario completo de 4 bits (división por 16)?
Para un conteo binario completo de 4 bits (de 0 a 15), la salida QA (pin 12) del flip-flop de «división por 2» debe conectarse a la entrada CLKB (pin 1) del contador de «división por 8». La señal de reloj principal se aplica a la entrada CLKA (pin 14). Las entradas de restablecimiento (MR1 y MR2, pines 2 y 3) deben estar a un nivel lógico bajo (GND) para permitir el conteo.
¿Cuál es la diferencia principal entre un contador binario y un contador BCD como el 74LS90?
La diferencia principal radica en el rango de conteo y la codificación de la salida. Un contador binario como el 74LS93 cuenta en base 2 (0 a 15 para 4 bits), y sus salidas representan directamente el valor binario. Un contador BCD (como el 74LS90) cuenta en decimal (0 a 9) y su salida de 4 bits representa cada dígito decimal en código binario (BCD). Los contadores binarios son eficientes para procesamiento interno, mientras que los BCD son útiles para displays decimales.
¿El 74LS93 puede contar hacia arriba y hacia abajo?
No, el 74LS93 es un contador asíncrono diseñado para contar únicamente en sentido ascendente. No incorpora la lógica interna necesaria para el conteo descendente ni para seleccionar la dirección del conteo. Para aplicaciones que requieren conteo bidireccional, se necesitarían contadores síncronos específicos o lógica externa adicional.
¿Qué otros circuitos integrados son equivalentes o alternativas al 74LS93?
Algunas alternativas o equivalentes con funcionalidad similar incluyen: el 74HC93 (versión CMOS de alta velocidad), el 74HCT93 (versión CMOS compatible con TTL), y otros contadores binarios de la serie 7400 como el 74LS161 o 74LS163 (contadores binarios síncronos, que ofrecen mayor velocidad y un conteo más estable para aplicaciones complejas) o el 74LS393 (doble contador binario de 4 bits).
¿Cómo se utiliza la función de restablecimiento (reset) en el 74LS93?
El 74LS93 tiene dos entradas asíncronas de restablecimiento, MR1 y MR2 (pines 2 y 3). Cuando ambas entradas MR1 y MR2 están en un nivel lógico ALTO, todas las salidas del contador (QA, QB, QC, QD) se restablecen a un estado bajo (0000), independientemente del estado del reloj. Esto es útil para inicializar el contador a cero en cualquier momento durante la operación.
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