Описание и применение
К155ИЕ9 — синхронный десятичный (двоично-десятичный) четырёхразрядный счётчик из легендарной серии К155, советской реализации ТТЛ-логики, прямого функционального аналога зарубежного семейства 74xx. От более распространённых счётчиков той же серии — К155ИЕ6/ИЕ7 (реверсивные) и простых делителей — эту микросхему отличает именно синхронная организация: все внутренние триггеры тактируются одновременно, положительным перепадом одного общего тактового импульса, а внутри реализована логика ускоренного (сквозного) переноса. Благодаря этому выходы всех разрядов переключаются строго одновременно, без гонок и промежуточных ложных кодов, которые характерны для асинхронных «рябкостью» набирающих счёт схем на T-триггерах.
Главное практическое достоинство — синхронная параллельная загрузка: микросхема полностью программируемая, и по фронту такта в неё можно записать любое произвольное четырёхразрядное число со входов данных, установив счётчик в нужное стартовое состояние. Это позволяет строить делители с произвольным коэффициентом деления и счётчики по нестандартному модулю. Для наращивания разрядности предусмотрены два входа разрешения счёта, CEP (основной, параллельный) и CET, и выход окончания счёта TC, вырабатывающий импульс переноса при достижении кода 9 (1001). Счёт идёт только при высоких уровнях на обоих входах разрешения, а сброс всех разрядов в ноль выполняется асинхронно по общему входу R. Каскадирование делается элегантно: выход TC младшей декады заводится на разрешающий вход старшей, и весь многодекадный счётчик остаётся полностью синхронным — все микросхемы по-прежнему тактируются одним и тем же клоком.
Такая архитектура давала для своего времени приличное быстродействие: рабочая тактовая частота достигала порядка десятков мегагерц, что делало ИЕ9 удобным элементом для частотомеров, электронных счётчиков и таймеров, делителей частоты, цифровых часов и измерительных приборов — везде, где нужен был чистый десятичный счёт без импульсных помех на выходах и с возможностью предустановки. Пара К155ИЕ9 естественно образует полноценный двухдекадный десятичный счётчик 00-99, а несколько микросхем в цепочке — многоразрядный десятичный счётчик, что широко использовалось в лабораторной и промышленной цифровой аппаратуре, а также в радиолюбительских конструкциях.
По функциям и цоколёвке К155ИЕ9 повторяет зарубежную SN74160 (74160) — presettable synchronous BCD decade counter с асинхронным сбросом; «двоичная» соседка ИЕ9 по счёту до 16 соответствует 74161. Позже вышли и энергоэффективные версии на структурах с диодами Шоттки (серия К555 / 74LS), которые при том же цоколевании и логике потребляли заметно меньший ток и работали чуть быстрее. Как и вся серия 155, микросхема выпускалась в стандартном 16-выводном корпусе и стала одним из «рабочих лошадок» советской цифровой схемотехники 1970-1980-х: именно на подобных счётчиках собиралось целое поколение самодельных и серийных цифровых часов, шкал и измерителей.
Корпус ИМС К155ИЕ9
Условное графическое обозначение
- 1 — вход установки «0» R
- 2 — вход синхронизации
- 3 — информационный вход D1
- 4 — информационный вход D2
- 5 — информационный вход D3
- 6 — информационный вход D4
- 7 — вход разрешения счёта ET1
- 8 — общий
- 9 — вход загрузки PL
- 10 — вход разрешения счёта ET2
- 11 — выход Q4
- 12 — выход Q3
- 13 — выход Q2
- 14 — выход Q1
- 15 — выход переноса P
- 16 — напряжение питания +Uп
Функциональная схема
Электрические параметры
| 1 | Номинальное напряжение питания | 5 В ± 5 % |
| 2 | Выходное напряжение низкого уровня при Uп=4,7 В, Iвых=16 мА, U1вх=2 В, U2вх=0,8 В | не более 0,4 В |
| 3 | Выходное напряжение высокого уровня при Uп=4,7 В, Iвых=16 мА, U1вх=2 В, U2вх=0,8 В | не менее 2,4 В |
| 4 | Напряжение на антизвонном диоде при Uп=4,75 В | не менее 1,5 В |
| 5 | Входной ток низкого уровня при Uп=5,25 В — по входам 2 и 10 / по остальным входам | не более |−3,2| мА / не более |−1,6| мА |
| 6 | Входной ток высокого уровня при Uп=5,25 В — по входам 2 и 10 / по остальным входам | не более 0,08 мА / не более 0,04 мА |
Зарубежные аналоги
SN74160N
Литература
Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2. / А. В. Нефедов. — М.: ИП РадиоСофт, 1998. — 640 с.: ил.
Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги: Справочник. Перельман Б. Л., Шевелев В. И. — «НТЦ Микротех», 1998. — 376 с. — ISBN 5-85823-006-7.
