SN74LV8T165/SN74LV8T165-Q1 8位移位寄存器技术解析

描述

Texas Instruments SN74LV8T165/SN74LV8T165-Q1并行加载8位移位寄存器是并行或串行输入、串行输出8位移位寄存器。这些器件有两种操作模式:加载数据和移位数据,由SH/LD输入控制。输出电平支持1.8V、2.5V、3.3V和5V CMOS电平,并以电源电压(V CC )为基准。

数据手册:*附件:Texas Instruments SN74LV8T165,SN74LV8T165-Q1 8位移位寄存器数据手册.pdf

输入设计有较低阈值电路,以支持较低电压CMOS输入的升压转换(例如,1.2V输入到1.8V输出,或1.8V输入到3.3V输出)。此外,可耐受5V电压的输入引脚支持降压转换(如3.3V至2.5V输出)。SN74LV8T165-EP器件采用金键合线,工作温度范围为-55至+105°C,采用锡铅引线涂层。Texas Instruments SN74LV8T165-Q1器件符合汽车应用类AEC-Q100认证。

特性

  • 1.8V到5.5V的宽操作范围
  • 单电源电压转换器
    • 上行转换
      • 1.2V至1.8V
      • 1.5V至2.5V
      • 1.8V-3.3V
      • 3.3V至5.0V
    • 降压转换
      • 5.0V、3.3V、2.5V至1.8V
      • 5.0V、3.3V至2.5V
      • 5.0V至 3.3V
  • 5.5V容限输入引脚
  • 支持标准引脚排列
  • 高达150Mbps,带5V或3.3V VCC
  • 具有已知上电状态的锁存逻辑
  • 闭锁性能超过250mA,符合JESD 17标准

功能框图

串行输入

SN74LV8T165/SN74LV8T165-Q1 8位移位寄存器技术解析

一、产品核心特性

SN74LV8T165是德州仪器(TI)推出的高性能8位并行输入/串行输出移位寄存器,具有以下突出特性:

电压兼容性‌:

  • 宽工作电压范围:1.8V至5.5V
  • 集成电压电平转换功能
    • 支持1.2V→1.8V、1.8V→3.3V等上转换
    • 支持5.0V→3.3V、3.3V→2.5V等下转换
  • 5.5V容限输入引脚

性能参数‌:

  • 最高时钟频率:110MHz(5V供电时)
  • 传输速率:最高150Mbps(5V或3.3V供电)
  • 典型传播延迟:9ns(5V供电时)
  • 静态电流:1μA(待机模式)

封装选项‌:

  • 16引脚TSSOP(PW):5mm×6.4mm
  • 16引脚WQFN(BQB):3.5mm×2.5mm(带可湿润侧翼)

二、功能架构分析

1. 工作模式控制

SH/LD引脚功能‌:

  • 低电平:并行加载模式(激活A-H输入)
  • 高电平:移位模式(激活SER输入)

时钟管理‌:

  • CLK上升沿触发移位操作
  • CLK INH高电平时禁止时钟
  • CLK和CLK INH功能可互换

2. 数据通路设计

  • 并行输入‌:8位独立数据通道(A-H)
  • 串行接口‌:SER输入/QH输出(互补输出QH)
  • 内部结构‌:8级主从触发器链式结构

3. 保护机制

  • 集成输入/输出钳位二极管
  • 锁存性能超过250mA(JESD 17标准)
  • 150°C热关断保护

三、典型应用场景

1. 微控制器扩展

  • GPIO端口扩展
  • 键盘矩阵扫描
  • 传感器数据采集

2. 数据通信

  • 串行-并行转换
  • 数据缓冲
  • 协议转换接口

3. 工业控制

  • PLC输入模块
  • 数字信号隔离
  • 设备状态监控

四、关键设计指南

1. 电源设计要点

参数要求备注
VCC范围1.65-5.5V需稳定在±10%
去耦电容0.1μF+1μF紧邻VCC引脚
上电斜率6μs/V-100ms/V确保可靠POR

2. PCB布局建议

  1. 信号完整性‌:
    • 时钟线长度≤25mm
    • 并行输入等长匹配±1mm
    • 避免90°拐角
  2. 热设计‌:
    • WQFN封装热焊盘需接GND
    • 推荐4×0.3mm过孔阵列
    • θJA(TSSOP)=131.2°C/W
  3. 未用引脚处理‌:
    • 未用输入接VCC或GND
    • 未用输出保持悬空
    • 推荐10kΩ上下拉电阻

五、性能实测数据

1. 时序特性(5V供电)

  • 最大时钟频率‌:110MHz
  • 建立时间(tSU) ‌:1.4ns(SER→CLK)
  • 保持时间(tH) ‌:0ns
  • 传播延迟(tpd) ‌:9ns(CLK→QH)

2. 驱动能力

供电电压VOH(min)VOL(max)IOH/IOL
1.8V1.45V0.4V±8mA
3.3V2.4V0.4V±25mA
5.0V3.08V0.3V±25mA
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