[Tìm Hiểu] Mạch Và Sơ Đồ Bộ Đếm Thập Phân IC 74LS90

74LS90 là bộ đếm thập phân không có chức năng tự động đặt lại. Có nhiều loại bộ đếm có thể được sử dụng trong các thiết bị để đếm các chữ số nhị phân hoặc thập phân. Chúng ta sẽ đề cập đến IC đếm 74LS93, hoạt động trên flip-flop loại T. Sử dụng flip-flop từ các bài viết trước, chúng ta có thể tạo một bộ đếm với 2n số nhị phân.

IC 74LS93 đếm từ 0000 đến 1111 ở dạng nhị phân, từ 0 đến 15 ở dạng thập phân. Trong hệ thập phân, chúng ta chỉ cần 0 đến 9 để bao gồm tất cả các giá trị thập phân mà không cần thêm các giá trị khác.

Giới thiệu về bộ đếm thập kỷ 74LS90

Để giải quyết vấn đề trên ta sử dụng IC 74LS90. IC chứa hai bộ đếm MOD. Một là bộ đếm MOD 2 và cái còn lại là bộ đếm MOD 5. Bộ đếm bắt đầu đếm từ 0000 đến 1001 và sau đó đặt lại giá trị.

Việc đặt lại tự động làm cho bộ đếm bắt đầu đếm ở số 0 và kết thúc ở số 9 ở dạng thập phân. Trong IC có 4 chân reset, những chân này giúp đếm IC bằng cách kích hoạt 2 trong số 4 chân. IC giao tiếp TTL có thể được kết hợp với đồng hồ đo và IC giao tiếp TTL khác.

Cấu hình chân 74LS90

Sơ đồ của bộ đếm thập phân 7490 được hiển thị bên dưới:

Đặc điểm của bộ đếm nhị phân 74LS90

• Nó được sử dụng như một bộ đếm đơn giản từ 0 đến 9.
• IC có khả năng tự động bắt đầu đếm từ 0 và kết thúc ở 9.
• IC có thể giao tiếp với các thiết bị và bộ vi điều khiển TTL vì đầu ra của nó cũng ở dạng TTL.
• Mạch tích hợp có mức tiêu thụ điện năng thấp.
• Mạch tích hợp có sẵn ở nhiều định dạng gói: PDSO, PDIP và GDIP
• Mạch tích hợp có bảo vệ bên trong chống kẹp điện áp.

THÔNG SỐ KỸ THUẬT

• Dải công suất đầu vào của mạch tích hợp là 4,75 V đến 5,25 V.
• Phạm vi nhiệt độ hoạt động của IC là 0 đến 70 độ.
• Dải điện áp đầu vào IC ở trạng thái CAO tối thiểu là 2,0V và trạng thái THẤP tối đa là 0,7V.
• IC cho dòng điện ra ở trạng thái CAO là -0,4 mA và ở trạng thái THẤP là 8,0 mA
• Phạm vi bảo vệ diode kẹp bên trong là -1,5V.

Một số IC công tơ khác như: CD4020, CD4022, CD4060, CD40102, CD4017, CD4026, 74LS93

Nguyên lý hoạt động của IC 7490

Phần này sẽ giải thích nguyên lý hoạt động của 7490. IC có cấu trúc bên trong gồm 4 flip-flop và flip-flop đầu tiên được sử dụng là MOD 2 và 3 chân còn lại được sử dụng ở MOD 5.

Có hai chân đầu vào đồng hồ và được sử dụng để thay đổi trạng thái đầu ra. Các chân reset được điều khiển thông qua cổng AND.

IC có 4 chân reset, 2 chân clock và 4 chân đầu ra. Trước khi sử dụng IC, trước tiên chúng ta phải hiểu rõ các chân reset.

Bốn chân reset này sẽ được sử dụng để điều khiển đầu ra. Bốn chân đặt lại này sẽ tạo ra hơn 16 kết hợp nhưng trong một số kết hợp sẽ có một kết quả nhất định. Chi tiết trong bảng trạng thái

Bảng trạng thái IC 7490

Chân đồng hồ thứ hai (chân 1) sẽ được kết nối với bit ít quan trọng nhất của IC, để hoạt động ở MOD 2 và MOD 5. Chân đồng hồ thứ nhất (chân 14) sẽ được sử dụng để cung cấp đầu vào đồng hồ của tín hiệu cho IC.

Mỗi khi trạng thái thay đổi từ CAO sang THẤP, đầu ra sẽ được sửa đổi. Nhưng hãy luôn nhớ nguyên lý làm việc của các chân reset, nếu không IC sẽ kích hoạt một giá trị ngẫu nhiên hoặc sẽ không có thay đổi nào ở đầu ra.

Đây là một mạch đầy đủ chức năng trong mạch. Bất cứ khi nào chúng ta đưa ra đầu vào đồng hồ, IC sẽ đưa ra đầu ra ở dạng nhị phân. Mỗi số nhị phân sẽ đại diện cho một số thập phân. Đây là một mảng các số nhị phân có số thập phân tương ứng.

Ví dụ mạch sử dụng bộ đếm 74LS90

IC 74LS90 có thể được sử dụng như một bộ đếm đơn giản, giá trị của nó luôn ở dạng nhị phân tương ứng. Ở đây chúng ta sử dụng IC làm bộ đếm từ 0 đến 9, sau đó chúng ta sẽ hiển thị nó trên đèn LED 7 đoạn.

IC cần có là IC 74LS47 để giao tiếp với màn hình LED 7 đoạn. IC sẽ tạo tín hiệu ở dạng nhị phân và 74LS47 sẽ chuyển đổi tín hiệu thành dạng thập phân. Dưới đây là mạch và các giá trị đầu ra của nó.

IC 74LS47 chỉ giao tiếp được với anode chung ở mục 7, bạn cũng có thể thay thế bằng IC 74LS48. Ở đây chúng ta nối đất cho các chân reset vì chúng ta chỉ muốn đếm và không có ý định thực hiện bất kỳ chức năng nào khác với IC.

1 IC chỉ đếm được đến 9 nhưng chúng ta có thể dùng nhiều IC để đếm nhiều hơn. Trong trường hợp đếm nhiều số thập phân, chúng ta có thể sử dụng các IC khác có nguyên lý hoạt động riêng.

IC 74LS90 không có chân nào để kết nối các số thập phân trong chuỗi tổ hợp IC hoặc để giao tiếp với màn hình LED 7 đoạn. Bạn luôn phải tìm cách kết hợp các cổng logic khác để có thể sử dụng IC 74LS90 làm bộ đếm lớn hơn 9.

Ứng dụng bộ đếm thập phân 7490

• IC có thể được sử dụng để đếm các số nhị phân tương ứng từ 0 đến 9.
• IC được sử dụng trong các thiết bị kỹ thuật số có màn hình LED 7 đoạn.
• IC 74LS90 còn được sử dụng trong các máy chủ, mạng và hệ thống điều khiển