SN74LV4T02-EP 四通道双输入或非门技术解析

描述

Texas Instruments SN74LV4T02-EP四通道二输入或非门包含四个独立的双输入或非门,具有扩展电压操作,允许电平转换。每个逻辑门以正逻辑执行布尔函数Y = A + B。输出电平支持1.2V、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 SN74LV4T02-EP四通道双输入或非门数据手册.pdf

输入设计采用较低阈值电路。此功能支持较低电压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)。5V 容忍输入引脚还支持向下转换(例如,3.3V到2.5V输出)。Texas Instruments SN74LV4T02-EP器件具有金键合线、-55至+105°C的温度范围以及镀锡铅引线涂层。

特性

  • 1.8V到5.5V的广泛工作范围
  • 单电源电压转换器(参阅LVxT 增强输入电压)
    • 升压转换
      • 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
  • 在5V或3.3V VCC 下最高可达150Mbps
  • 闭锁性能超过250mA,符合JESD 17标准
  • 支持国防、航空航天和医疗应用
    • 受控基线
    • 唯一组装/测试厂
    • 唯一制造厂
    • 延长的产品寿命周期
    • 产品可追溯性

功能框图

或非门

SN74LV4T02-EP 四通道双输入或非门技术解析

一、产品核心特性

SN74LV4T02-EP是德州仪器(TI)推出的增强型四通道2输入正逻辑或非门,具有以下突出特性:

电压兼容性‌:

  • 超宽工作电压范围:1.8V至5.5V
  • 集成电压电平转换功能
    • 支持向上转换:1.2V→1.8V、1.5V→2.5V、1.8V→3.3V、3.3V→5.0V
    • 支持向下转换:5.0V/3.3V/2.5V→1.8V、5.0V/3.3V→2.5V、5.0V→3.3V
  • 5.5V容限输入引脚

性能参数‌:

  • 最高传输速率:150Mbps(5V或3.3V供电时)
  • 典型传播延迟:5ns(5V供电时)
  • 静态电流:1μA(待机模式)
  • 锁存性能:超过250mA(JESD 17标准)

可靠性认证‌:

  • 符合军工、航空航天和医疗应用要求
  • 受控基线生产流程
  • 单一装配和测试站点
  • 延长产品生命周期

二、功能架构分析

1. 逻辑功能实现

  • 布尔表达式‌:Y = A + B (正逻辑)
  • 四通道独立工作架构
  • 每个通道包含两个输入(A/B)和一个输出(Y)

2. 电平转换机制

  • 特殊输入结构‌:采用降低阈值电路设计
    • 支持低电压CMOS输入(如1.2V输入转1.8V输出)
    • 5V容限输入支持高电压向下转换
  • 输出参考‌:始终以VCC为基准电压

3. 保护特性

  • 集成输入/输出钳位二极管
  • 符合JESD 17标准的抗锁存设计
  • 输入负电压钳位保护(-0.5V)

三、典型应用场景

1. 电平转换接口

  • 混合电压系统互连
  • 微控制器与外围器件通信
  • 传感器信号调理电路

2. 数字逻辑控制

  • SR锁存器实现(典型应用见图8-1)
  • 信号使能/禁用控制
  • 状态指示灯驱动

3. 工业系统

  • PLC数字输入模块
  • 设备状态监控
  • 安全联锁电路

四、关键设计指南

1. 电源设计规范

参数要求备注
VCC范围1.8-5.5V需稳定在±10%
去耦电容0.1μF陶瓷电容紧邻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‌:
    • 关键信号线长度≤25mm
    • 避免90°拐角布线
    • FB走线远离高速开关节点
  2. 热设计‌:
    • TSSOP封装θJA=147.7°C/W
    • 推荐使用4×0.3mm过孔阵列
    • 2oz铜厚PCB优化散热
  3. 未用引脚处理‌:
    • 未用输入需接VCC或GND
    • 推荐10kΩ上拉/下拉电阻
    • 未用输出保持悬空

五、性能参数详解

1. 直流电气特性(5V供电典型值)

  • 输出高电平‌:4.65V@-8mA
  • 输出低电平‌:0.3V@8mA
  • 输入漏电流‌:±0.1μA(max)
  • 静态电流‌:2μA(max)

2. 交流特性(5V供电)

参数CL=15pFCL=50pF
tPHL5.0ns6.1ns
tPLH4.7ns5.7ns

3. 封装信息

  • TSSOP-14‌:5.0mm×6.4mm(含引脚)
  • Wettable Flank QFN‌:3.5mm×2.5mm
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