Circuito Integrado Decodificador BCD 74LS47
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Descripción
El 74LS47, un componente clásico y ampliamente utilizado de la familia lógica TTL (Transistor-Transistor Logic) de baja potencia Schottky, es un **decodificador BCD a display de 7 segmentos de ánodo común**. Su función principal es tomar una entrada binaria de 4 bits en formato BCD (Binary Coded Decimal) y generar las señales de control activas en bajo necesarias para encender los segmentos apropiados de un display LED de 7 segmentos con configuración de ánodo común, mostrando así los dígitos decimales del 0 al 9.
Este circuito integrado es esencial en aplicaciones de visualización numérica, como contadores digitales, relojes, voltímetros, calculadoras y cualquier sistema que requiera la representación decimal de datos binarios. Además de su función de decodificación, el 74LS47 incorpora varias características útiles:
* **Entrada de prueba de lámparas (LT’, Lamp Test):** Cuando se activa (en bajo), enciende todos los segmentos del display para verificar su funcionamiento.
* **Entrada de borrado de rizado (RBI’, Ripple-Blanking Input):** Permite la supresión de ceros iniciales no significativos en sistemas con múltiples displays (por ejemplo, en un número como «007», se mostraría » 7″).
* **Salida de borrado de rizado (RBO’, Ripple-Blanking Output):** Funciona en conjunto con RBI’ para la supresión de ceros en cascada.
* **Entrada de borrado (BI’/RBO’, Blanking Input/Ripple-Blanking Output):** Cuando se activa en bajo, apaga todos los segmentos del display, independientemente de la entrada BCD. También actúa como salida RBO’ cuando RBI’ está activa y la entrada BCD es cero.
Su encapsulado **DIP de 16 pines** (Dual In-line Package) lo convierte en una solución práctica para el diseño de interfaces de visualización.
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 (segmento) | 40 mA (por segmento, activa en bajo) |
| Temperatura de operación | 0°C a +70°C |
| Temperatura de almacenamiento | -65°C a +150°C |
Características Térmicas
| Característica | Valor Típico |
|---|---|
| Disipación de potencia | 80 mW |
Características Adicionales
| Característica | Valor Típico |
|---|---|
| Entradas BCD | 4 (A, B, C, D) |
| Salidas de segmento | 7 (a, b, c, d, e, f, g), activas en bajo |
| Compatibilidad de display | Ánodo común |
| Funciones especiales | Lamp Test (LT’), Ripple-Blanking Input (RBI’), Ripple-Blanking Output (RBO’), Blanking Input (BI’) |
| Encapsulado | DIP-16 |
| Tecnología | TTL LS (Low-Power Schottky) |
Preguntas Frecuentes
¿Qué es un display de 7 segmentos de ánodo común y por qué se usa el 74LS47 con él?
Un display de 7 segmentos de ánodo común tiene todos los ánodos (positivos) de sus LEDs internos conectados a un punto común, que generalmente se conecta a VCC. Para encender un segmento, se debe aplicar un nivel lógico bajo (GND) a su cátodo correspondiente. El 74LS47 es un decodificador «activo en bajo» en sus salidas, lo que significa que proporciona un nivel bajo para encender un segmento. Esta característica lo hace directamente compatible y el compañero ideal para displays de 7 segmentos de ánodo común, requiriendo solo resistencias limitadoras de corriente en serie con cada segmento.
¿Cómo se conectan las entradas BCD del 74LS47 a un contador como el 74LS90?
Las cuatro entradas BCD del 74LS47 (A, B, C, D) se conectan directamente a las cuatro salidas BCD del contador 74LS90 (QA, QB, QC, QD). Es crucial emparejar correctamente los bits: la salida menos significativa del contador (QA) va a la entrada menos significativa del decodificador (A), y así sucesivamente (QB a B, QC a C, QD a D). Esto asegura que el decodificador interprete correctamente el número binario para mostrar el dígito decimal apropiado.
¿Para qué sirven las entradas/salidas RBI’ y RBO’ en el 74LS47?
Las entradas/salidas RBI’ (Ripple-Blanking Input) y RBO’ (Ripple-Blanking Output) son para la supresión de ceros no significativos. En un sistema con múltiples displays (por ejemplo, un número de 3 dígitos como «005»), no querrías ver los ceros iniciales. Conectando la RBO’ de un decodificador al RBI’ del decodificador a su izquierda (más significativo), y activando el RBI’ del display más significativo, los ceros a la izquierda se suprimen. Por ejemplo, «005» se mostraría como » 5″. Cuando una entrada BCD es cero y RBI’ está activo, RBO’ también se activa, propagando la supresión.
¿Qué otros circuitos integrados son equivalentes o alternativas al 74LS47?
Una alternativa directa para displays de ánodo común es el 74HC47 (versión CMOS de alta velocidad). Si se necesita un decodificador para displays de cátodo común, la alternativa es el **74LS48** o el 74HC48, cuyas salidas son activas en alto. Otros decodificadores específicos de display pueden variar en características o tecnología, pero el 74LS47 y 74LS48 son los más comunes para BCD a 7 segmentos.
¿Es necesario usar resistencias limitadoras de corriente entre el 74LS47 y el display de 7 segmentos?
Sí, es **absolutamente necesario** utilizar resistencias limitadoras de corriente en serie con cada segmento del display LED. Aunque las salidas del 74LS47 pueden hundir corriente, no regulan la corriente a un nivel seguro para los LEDs. Sin resistencias, la corriente que fluye a través de los segmentos sería excesiva, lo que dañaría rápidamente el display LED y/o el propio circuito integrado 74LS47. El valor de la resistencia dependerá del voltaje de alimentación (generalmente 5V) y la corriente deseada para los LEDs (típicamente 10-20mA por segmento).
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