MC74HC4538A雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的詳細解析
在電子設(shè)計領(lǐng)域,雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是一種常用的電路元件,今天我們就來深入探討一下MC74HC4538A這款雙精度單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。
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產(chǎn)品概述
MC74HC4538A在引腳排列上與MC14538B相同,其輸入與標準CMOS輸出兼容,通過上拉電阻還能與LSTTL輸出兼容。它是一款雙單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器,可由輸入脈沖的正沿或負沿觸發(fā),能在很寬的脈沖寬度范圍內(nèi)產(chǎn)生精確的輸出脈沖。由于該器件具有經(jīng)過處理的觸發(fā)輸入,因此對觸發(fā)輸入的上升和下降時間沒有限制。輸出脈沖寬度由外部定時組件$R{x}$和$C{x}$決定,并且具備復(fù)位功能,無論輸出脈沖電路的狀態(tài)如何,都能強制Q輸出為低電平,Q輸出為高電平。
產(chǎn)品特性
觸發(fā)輸入特性
- 觸發(fā)輸入允許無限的上升和下降時間,這為設(shè)計帶來了極大的靈活性。
- 輸出脈沖與觸發(fā)脈沖寬度無關(guān),保證了輸出的穩(wěn)定性。
- 各器件之間的脈沖寬度變化保證在±10%以內(nèi)(使用相同的測試夾具),確保了產(chǎn)品的一致性。
輸出驅(qū)動與接口能力
- 輸出驅(qū)動能力為10個LSTTL負載,能夠直接與CMOS、NMOS和TTL接口,方便與其他電路集成。
電氣特性
- 工作電壓范圍為3.0至6.0V,具有較寬的工作電壓區(qū)間。
- 低輸入電流僅為1.0μA,降低了功耗。
- 具備CMOS器件的高抗噪特性,符合JEDEC標準No.7A的要求。
芯片復(fù)雜度與環(huán)保特性
- 芯片復(fù)雜度為145個FET或36個等效門。
- 帶有NLV前綴的產(chǎn)品適用于汽車和其他需要獨特場地和控制變更要求的應(yīng)用,符合AEC - Q100標準且具備PPAP能力。
- 這些器件無鉛、無鹵素,符合RoHS標準,環(huán)保性能良好。
引腳分配與訂購信息
引腳分配
MC74HC4538A有SOIC - 16和TSSOP - 16兩種封裝形式,其引腳分配明確,不同引腳具有不同的功能,具體如下:
- 輸入引腳:
- A1、A2(引腳4、12):正沿觸發(fā)輸入,當B1或B2輸入為高電平時,這些引腳的上升沿信號會觸發(fā)相應(yīng)的多諧振蕩器。
- B1、B2(引腳5、11):負沿觸發(fā)輸入,當A1或A2輸入為低電平時,這些引腳的下降沿信號會觸發(fā)相應(yīng)的多諧振蕩器。
- Reset 1、Reset 2(引腳3、13):復(fù)位輸入(低電平有效),當這些引腳施加低電平時,相應(yīng)多諧振蕩器的Q輸出將復(fù)位為低電平,Q輸出將設(shè)置為高電平。
- $C{X}1 / R{X}1$和$C{X}2 / R{X}2$(引腳2和14):外部定時組件,這些引腳連接到外部定時電阻和電容的公共點,建議使用聚苯乙烯電容以實現(xiàn)最佳脈沖寬度控制,不建議使用電解電容,因為其泄漏電流較大。
- GND(引腳1和15):外部接地,外部定時電容通過這些引腳向地面放電。
- 輸出引腳:
- Q1、Q2(引腳6、10):非反相單穩(wěn)態(tài)輸出,當多諧振蕩器在A或B輸入觸發(fā)時,這些引腳(通常為低電平)會脈沖為高電平,脈沖寬度由外部定時組件$R{X}$和$C{X}$決定。
- Q1、Q2(引腳7、9):反相單穩(wěn)態(tài)輸出,當多諧振蕩器在A或B輸入觸發(fā)時,這些引腳(通常為高電平)會脈沖為低電平,這些輸出是Q1和Q2的反相。
訂購信息
| 不同封裝和后綴的產(chǎn)品在包裝和運輸數(shù)量上有所不同,具體如下表所示: | 器件型號 | 封裝 | 運輸規(guī)格 |
|---|---|---|---|
| MC74HC4538ADG | SOIC - 16(無鉛) | 48個/導軌 | |
| MC74HC4538ADR2G | SOIC - 16(無鉛) | 2500個/卷帶 | |
| NLV74HC4538ADR2G* | SOIC - 16(無鉛) | 2500個/卷帶 | |
| MC74HC4538ADTR2G | TSSOP - 16(無鉛) | 2500個/卷帶 | |
| NLVHC4538ADTR2G* | TSSOP - 16(無鉛) | 2500個/卷帶 |
注:帶有*的NLV前綴產(chǎn)品適用于汽車和其他需要獨特場地和控制變更要求的應(yīng)用,符合AEC - Q100標準且具備PPAP能力。
電氣特性
最大額定值
| 該器件的各項最大額定值規(guī)定了其安全工作的范圍,超過這些值可能會損壞器件,具體參數(shù)如下表所示: | 符號 | 參數(shù) | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| Vcc | 直流電源電壓 | -0.5至 +7.0 | V | |
| V1 | 直流輸入電壓 | -0.5 ≤ V ≤ Vcc + 0.5 | V | |
| Vo | 直流輸出電壓(注1) | -0.5 ≤ Vo ≤ Vcc + 0.5 | V | |
| 1IK | 直流輸入二極管電流(A、B、Reset) | ±20 | mA | |
| (Cx、Rx) | +30 | mA | ||
| lok | 直流輸出二極管電流 | +25 | mA | |
| lo | 直流輸出灌電流 | +25 | mA | |
| Icc | 每個電源引腳的直流電源電流 | +100 | mA | |
| IGND | 每個接地引腳的直流接地電流 | ±100 | mA | |
| TsTG | 存儲溫度范圍 | -65至 +150 | ℃ | |
| TL | 引腳溫度(距離外殼1mm處,持續(xù)10秒) | 260 | ℃ | |
| TJ | 偏置下的結(jié)溫 | +150 | ℃ | |
| OJA | 熱阻(SOIC) | 112 | °C/W | |
| (TSSOP) | 148 | °C/W | ||
| PD | 85°C靜止空氣中的功耗(SOIC) | 500 | mW | |
| (TSSOP) | 450 | mW | ||
| MSL | 濕度敏感度 | 1級 | ||
| FR | 可燃性等級 | 氧指數(shù):30% - 35%,UL - 94 - VO(0.125英寸) | ||
| VESD | ESD耐受電壓(人體模型,注2) | >2000 | V | |
| (機器模型,注3) | >100 | V | ||
| (充電設(shè)備模型,注4) | >500 | V | ||
| Latchup | 閂鎖性能(85°C時高于Vcc和低于GND,注5) | ±300 | mA |
推薦工作條件
| 在推薦的工作條件下,器件才能保證正常的功能和可靠性,具體參數(shù)如下表所示: | 符號 | 參數(shù) | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| Vcc | 直流電源電壓(參考GND) | 2.0 | 6.0 | V | |
| Vin out | 直流輸入電壓、輸出電壓(參考GND) | 0 | Vcc | V | |
| TA | 所有封裝類型的工作溫度 | -55 | +125 | ℃ | |
| to tr | 輸入上升和下降時間(Vcc = 2.0V) | 0 | 1000 | ns | |
| (Vcc = 4.5V) | 0 | 500 | ns | ||
| (Vcc = 6.0V,A或B) | 無限制 | 400 | ns | ||
| Rx | 外部定時電阻(Vcc < 4.5V) | 1.0 | kΩ | ||
| (Vcc ≥ 4.5V) | 2.0 | kΩ | |||
| Cx | 外部定時電容 | 0 | μF |
需要注意的是,$R{x}$和$C{x}$的最大允許值取決于電容$C{x}$的泄漏、HC4538A的泄漏以及電路板布局和表面電阻引起的泄漏。對于大多數(shù)應(yīng)用,$C{x} / R{x}$應(yīng)限制在最大10F/1.0MΩ。$C{x}>1.0μF$的值在斷電期間可能會導致問題,$R_{x}>1.0MΩ$的值可能會受到外部噪聲信號的影響。此外,未使用的輸入不能懸空,必須連接到高邏輯電壓電平或低邏輯輸入電壓電平。
直流特性
| 在不同的溫度和測試條件下,器件的直流特性參數(shù)有所不同,具體如下表所示: | 符號 | 參數(shù) | 測試條件 | Vcc(V) | -55至25°C | ≤85°C | ≤125°C | 單位 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最小值 | 典型值 | 最大值 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | ||||||||
| VIH | 最小高電平輸入電壓 | Vout = 0.1V或Vcc - 0.1V,Iloul ≤ 20μA | 2.0 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | V | |||||||||
| 4.5 | 3.15 | 3.15 | 3.15 | V | ||||||||||||
| 6.0 | 4.2 | 4.2 | 4.2 | V | ||||||||||||
| VIL | 最大低電平輸入電壓 | Vout = 0.1V或Vcc - 0.1V,Iloul ≤ 20μA | 2.0 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | V | |||||||||
| 4.5 | 1.35 | 1.35 | 1.35 | V | ||||||||||||
| 6.0 | 1.8 | 1.8 | 1.8 | V | ||||||||||||
| VoH | 最小高電平輸出電壓 | Vin = ViH或ViL,Iloutl ≤ 20μA | 2.0 | 1.9 | 1.9 | 1.9 | V | |||||||||
| 4.5 | 4.4 | 4.4 | 4.4 | V | ||||||||||||
| 6.0 | 5.9 | 5.9 | 5.9 | V | ||||||||||||
| Vin = ViH或ViL,Ioutl ≤ -4.0mA | 4.5 | 3.98 | 3.84 | 3.7 | V | |||||||||||
| 6.0 | 5.48 | 5.34 | 5.2 | V | ||||||||||||
| VoL | 最大低電平輸出電壓 | Vin = ViH或ViL,Iloul ≤ 20μA | 2.0 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | V | |||||||||
| 4.5 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | V | ||||||||||||
| 6.0 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | V | ||||||||||||
| Vin = ViH或ViL,Iloul ≤ 4.0mA | 4.5 | 0.26 | 0.33 | 0.4 | V | |||||||||||
| 6.0 | 0.26 | 0.33 | 0.4 | V | ||||||||||||
| lin | 最大輸入泄漏電流(A、B、Reset) | Vin = Vcc或GND | 6.0 | ±0.1 | ±1.0 | ±1.0 | μA | |||||||||
| lin | 最大輸入泄漏電流(Rx、Cx) | Vin = Vcc或GND | 6.0 | ±50 | ±500 | ±500 | nA | |||||||||
| Icc | 最大靜態(tài)電源電流(每個封裝,待機狀態(tài)) | Vin = Vcc或GND,Q1和Q2 = 低,lout = 0μA | 6.0 | 130 | 220 | 350 | μA | |||||||||
| Icc | 最大電源電流(每個封裝,活動狀態(tài)) | Vin = Vcc或GND,Q1和Q2 = 高,lout = 0μA,引腳2和14 = 0.5Vcc | 6.0 | 400 | 600 | 800 | μA |
交流特性
| 在$C_{L}=50pF$的輸入條件下,器件的交流特性參數(shù)如下表所示: | 符號 | 參數(shù) | Vcc(V) | -55至25°C | ≤85°C | ≤125°C | 單位 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最小值 | 最大值 | 最小值 | 最大值 | 最小值 | 最大值 | ||||
| tPLH | 輸入A或B到Q的最大傳播延遲 | 2.0 | 175 | 220 | 265 | ns | |||
| 4.5 | 35 | 44 | 53 | ns | |||||
| 6.0 | 30 | 37 | 45 | ns | |||||
| tPHL | 輸入A或B到NQ的最大傳播延遲 | 2.0 | 195 | 245 | 295 | ns | |||
| 4.5 | 39 | 49 | 59 | ns | |||||
| 6.0 | 33 | 42 | 50 | ns | |||||
| tPHL | 復(fù)位到Q的最大傳播延遲 | 2.0 | 175 | 220 | 265 | ns | |||
| 4.5 | 35 | 44 | 53 | ns | |||||
| 6.0 | 30 | 37 | 45 | ns | |||||
| tPLH | 復(fù)位到NQ的最大傳播延遲 | 2.0 | 175 | 220 | 265 | ns | |||
| 4.5 | 35 | 44 | 53 | ns | |||||
| 6.0 | 30 | 37 | 45 | ns | |||||
| TTLH, tTHL | 任何輸出的最大輸出轉(zhuǎn)換時間 | 2.0 | 75 | 95 | 110 | ns | |||
| 4.5 |
-
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