74LS47 BCD-zu-7-Segment-Decoder: Pinout, Funktion & Schaltungen

1. Was ist der 74LS47?

Der 74LS47 ist ein BCD-zu-7-Segment-Decoder/Treiber-IC (TTL, Low-Power Schottky). Er wandelt einen 4-Bit-BCD-Code (Binary Coded Decimal, 8421-Code) in die Ansteuersignale für ein 7-Segment-Display (Common Anode) um – Ziffern 0–9.

BCD kodiert jede Dezimalziffer mit 4 Bits (0000–1001).

2. Funktionsweise des Decoders

Der 74LS47 nimmt die 4 BCD-Eingangsleitungen (A, B, C, D), bildet intern die Komplementwerte und decodiert über 7 ODER/UND-Gatter direkt die 7 Segmente (a–g). Die Ausgänge sind aktiv-low (Open Collector) → passend für Common-Anode-Displays (Anoden auf V_CC, Kathoden an IC-Ausgänge mit Vorwiderständen).

3. Pin-Belegung (16 Pins, DIP-16/SOIC-16)

Pin	Name	Funktion
1	B	BCD-Eingang Bit 1 (21)
2	C	BCD-Eingang Bit 2 (22)
3	LT (Lamp Test)	Low-aktiv: Testet alle Segmente (alle an)
4	BI/RBO (Blanking In / Ripple Blanking Out)	Low: Alle Segmente aus (Blanking). Kann als Ripple-Blanking-Ausgang kaskadiert werden
5	STB (Store/Strobe)	Speichert BCD-Code (Latch-Funktion bei manchen Varianten)
6	D	BCD-Eingang Bit 3 (23)
7	A	BCD-Eingang Bit 0 (20, LSB)
8	GND	Masse (0 V)
9	e	Segment-Ausgang e
10	d	Segment-Ausgang d
11	c	Segment-Ausgang c
12	b	Segment-Ausgang b
13	a	Segment-Ausgang a
14	g	Segment-Ausgang g
15	f	Segment-Ausgang f
16	VCC	Versorgung 5 V (4,75–5,25 V)

4. Technische Daten (LS-Familie)

• Technologie: LS-TTL (Low-Power Schottky)
• Versorgung: 5 V ± 5 % (4,75–5,25 V)
• Ausgänge: Open Collector, aktiv-low
• Ausgangsstrom: I_OL max 3,2 mA (Low), I_OH Leckage max -0,05 mA
• Temperaturbereich: 0 °C bis +70 °C (Commercial)
• Eingangs-Leckstrom: max 5 µA
• ESD: CDM 0,75 kV, HBM 2 kV
• 4:7 Decoder/Demultiplexer, 1 Kanal

Alle Features gewährleisten elektrische Sicherheit im Standardbetrieb.

5. Verfügbare Schaltungen / Interna

Der 74LS47 enthält keine Datenspeicher (Latches) – reine kombinatorische Logik. Funktionsblockdiagramm (Abb. 1): 3 Steuer-Eingänge: BI/RBO, RBI, LT. LT (Lamp Test) treibt alle Ausgänge an, wenn Low (RBO offen oder High).

AC-Schaltung (Abb. 2): Open-Collector-Ausgänge → externer Strombegrenzungswiderstand pro Segment → Common-Anode-LED-Display.

BI/RBO Low → alle Ausgänge High (aus). Dient auch als Ripple-Blanking-Ausgang für führende Nullen-Unterdrückung bei Mehrstellenzahl.

6. Häufige Fragen (FAQ)

Hauptrolle des IC 7447 / 74LS47?

BCD-zu-7-Segment-Decoder für Common-Anode-Displays. Kombinatorische Logik: n Eingänge → 2ⁿ Ausgänge (hier 4→7).

Welchen Display-Typ treibt der 74LS47 an?

Common Anode (CA) – wegen aktiv-low Open-Collector-Ausgängen. Für Common Cathode (CC) braucht man 74LS48 (aktiv-high) oder Treiber-Inverter.

Was ist ein BCD-zu-7-Segment-Decoder?

Kombinatorische Schaltung, die 4-Bit-BCD in 7 Segment-Ansteuersignale umsetzt (0–9, oft auch A–F für Hex).

Wie erkennt man Common Anode vs. Common Cathode?

Jede LED hat Anode (+) und Kathode (-). CA: Alle Anoden zusammen → V_CC. Segmente schalten auf GND (Low-aktiv). CC: Alle Kathoden zusammen → GND. Segmente schalten auf V_CC (High-aktiv).

Fazit

Der 74LS47 wandelt 4-Bit-BCD (8421) in 7-Segment-Ansteuerung für Common-Anode-Displays um. Intern: Komplementbildung + 7 Gatter. Ausgänge Open-Collector → externe Vorwiderstände nötig. Steuerpins: LT (Test), BI/RBO (Blanking/Ripple), STB (Strobe). Klassiker für Zähler, Uhren, Messgeräte. Fragen? Wir helfen gerne!