74LS93 ピンアウト解説：信頼性の高いタイマー回路を自信を持って構築

0から9までカウントし、再び0に戻るクロックタイマーを観察したことがあれば、おそらく74LS93 ICの動作を見たことがあります。とはいえ、555タイマーなど他のパルス生成ICもあります。しかし、74LS93ピンアウトはいくつかの理由で好まれるICです。

その1つは、マイクロコントローラーが特定の電子プロジェクトに適さない場合があること。その目的で、74LS93は優れた代替手段となります。全体的に、タイマーアプリケーションを作成する必要がある場合、ここが最適な場所です。最終的に、ICの仕組みと使い方を学べます。

1. 74LS93 ピンアウト構成

以下は74LS93ピンアウト構成の説明です。

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tungsram_7493PC.jpg

（全14ピンを示す7493バイナリカウンター回路の画像）

2. 74LS93 の特徴と仕様

以下は74LS93ピンアウトの特徴です。まず、ICは4ビットバイナリカウンターを使用。通常動作電圧は5V。ただし、ICの標準動作電圧範囲は4.5V〜5.5V。出力HV（ハイ電圧）は3.5V。出力LV（ロウ電圧）は0.25V。一方、出力HC（ハイ電流）は-0.4mA。出力LC（ロウ電流）は8mA。

さらに、対応するCLK入力周波数、CKA入力(CP1)とCLK B入力(CP0)は16MHzと32MHz。あるいは、CP1とCP0の入力カウントパルスは30nsと15ns。最終的に、ICは14ピンPDIP、PDSO、GDIPパッケージで入手可能。

3. 74LS93 ICとは

まず、74LS93は4ビットカウンターと呼ばれます。ICはモジュロ8カウンターとモジュロ2カウンターで構成。結果として、0から15までバイナリでカウントする4ビット出力が得られます。

一般的に、74LS93ピンアウトはTTLベースシステムとマイクロコントローラーと互換性があります。また、SMD、DIPなど様々な14ピンパッケージで入手可能。

（74LS93に類似した4ビットカウンター回路図）

4. 74LS93 デジタルカウンターの動作原理

74LS93デジタルカウンターICは単純にJKフリップフロップの系列です。したがって、これら4つのフリップフロップはパルスの原理で動作。通常、タイマーICやマイクロコントローラーでこれらの入力パルスを提供します。しかし、74LS93ピンアウトは4つの出力ピン、2つのクロックピン、2つのリセットピンで同様の機能を提供します。

デジタルカウンター入力回路は2つの異なる部分で構成：MOD 8カウンターとMOD 2カウンター。MOD-8カウンターは3つのJKフリップフロップで構成され、それぞれ前のJKフリップフロップカウンターの出力を受け取ります。

一方、MOD-2カウンターは0と1を読み取り。通常、これらの読み取りは入力クロックパルスがLOWからHIGH、またはその逆に変更されるときに発生。結果として、MOD-2出力はMOD-8の初期JKフリップフロップクロックパルスに送られます。全JKフリップフロップ出力の合計が4ビットカウンターを構成。

https://youtu.be/oavnA60Mrtc

(74LS93 ICの解説動画)

5. 74LS93の使い方

74LS93 ICの使用はかなり簡単。最初のステップは、VCCピンとグラウンドピンで+5V電源供給によりICに電力を供給。また、MR（マスターリセット）ピンを使用して希望のモードを選択可能。通常、2つのマスターリセットピンをグラウンド（LOW）に接続。

さらに、特定の回路で74LS93 ICの使い方を理解しましょう。したがって、デジタルカウンターICを含む一般的な回路例をいくつか紹介。

（マイクロコントローラー関連プロジェクト構築に必要な回路部品セット）

74LS93を1桁カウンターとして使用

この回路例を効果的に構築するには、4入力NANDゲートを持つ74LS93互換品の74LS20が必要。また、3つのNOTゲートを持つ74LS04も必要。これらで、BCD 7セグメントディスプレイを使用した1桁カウンターを設計可能。つまり、10進カウンターは0から9まで読み取ります。

しかし、74LS93 4ビット10進/バイナリカウンターは16のバイナリカウントを許容。それでも、バイナリ数字が9までカウントするたびにリセットが必要。そうでないと、4ビットBCDカウンターの出力にランダムなメッセージが表示されます。

そのため、1桁カウンターをリセットするにはフィードバックリセット回路が必要。そのような回路を構築するには、NANDゲートとNOTゲートの出力組み合わせが必要。

（LEDディスプレイを使用した桁カウンターの例）

74LS93を2桁カウンターとして使用

この例では、2桁BCDカウンターが00から99までの値を表示。1桁BCDカウンター回路と類似した論理出力を提供。

ただし、この場合、初期BCD 7セグメントディスプレイの値は条件付きで増加。そのインクリメントは、第2BCD 7セグメントディスプレイがクロックリセット信号を受信したときに発生。

6. 74LS93 互換品

74LS93ピンアウトの互換品には以下があります：

• 74LS192
• 74HC19

その他の代替IC

74LS192と同様に機能する代替ICには：

• CD4017
• CD4020
• CD4022
• CD4060
• 74LS90
• 74LS02

7. 用途

74LS93ピンアウトICは多くの回路動作の重要な部分です。主な用途には以下があります：

• 長期間タイミングの作成
• 一般的に、タイミングを必要とする用途で有用
• パルスカウンター回路とアステーブル動作での周波数分周器として重要
• マイクロコントローラーなしでカウンターを必要とするプロジェクトの良い代替案
• 7セグメントディスプレイへの数字表示を支援

（カウントダウンタイマーでの74LS93応用）

まとめ

要約すると、74LS93ピンアウトはデジタルカウンターICです。4つのJKフリップフロップを含み、LOWからHIGHクロック入力、またはその逆へのロジック状態切り替えを可能にします。これらの変化がクロックパルスを生成し、BCD 7セグメントLEDディスプレイで可視化されます。このICはデジタル時計と一般的なタイミングアプリケーションで標準的です。

74LS93 ICの仕組みを学んだので、上記のようなアプリケーションをいくつか試してみたくなるかもしれません。しかし、何から始めればよいか正確にわからない場合は、専門的な支援のために当ページにお問い合わせください。