SN74LV6T14六通道施密特触发反相器技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments SN74LV6T14/SN74LV6T14-Q1六路施密特触发逆变器包含六个具有施密特触发输入的独立逆变器。每个逻辑门以正逻辑执行布尔函数Y = A。输出电平以电源电压(V CC )为基准,支持1.8V、2.5V、3.3V和5V CMOS电平。

数据手册:

*附件:SN74LV6T14数据表.pdf

*附件:SN74LV6T14-EP数据表.pdf

*附件:SN74LV6T14-Q1数据表.pdf

SN74LV6T14/SN74LV6T14-Q1输入端采用较低阈值电路设计,以支持较低电压CMOS输入端的向上转换(如1.2V输入端转换为1.8V输出端,或1.8V输入端转换为3.3V输出端)。此外,5V容差输入引脚可实现向下转换(如将3.3V转换为2.5V输出)。SN74LV6T14-EP器件采用金键合线,温度范围为-55至+105°C,引线表面镀锡。SN74LV6T14-Q1器件通过了AEC-Q100汽车应用认证。

特性

  • 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
  • 采用具有可湿性侧面的QFN (WBQA) 封装
  • 1.8V至5.5V的宽广工作范围
  • 5.5V容限输入引脚
  • 支持标准引脚排列
  • VCC =5V或3.3V时,传输速率高达150Mbps
  • 闩锁性能超过250mA,符合JESD 17标准

功能框图

逆变器

SN74LV6T14六通道施密特触发反相器技术解析与应用指南

一、产品核心概述

SN74LV6T14是德州仪器(TI)2023年6月发布的新型六通道施密特触发反相器,采用WQFN-14和TSSOP-14封装,具有集成电压转换功能。该器件支持1.8V至5.5V宽工作电压范围,是混合电压系统信号处理的理想解决方案。

核心特性‌:

  • 宽电压支持‌:1.8V至5.5V工作范围
  • 集成电压转换‌:
    • 上转换支持:1.2V→1.8V、1.5V→2.5V、1.8V→3.3V、3.3V→5.0V
    • 下转换支持:5.0V/3.3V→1.8V、5.0V/3.3V→2.5V、5.0V→3.3V
  • 高速性能‌:支持150Mbps数据传输速率(5V/3.3V供电时)
  • 强健性设计‌:5.5V输入耐压,抗闩锁电流>250mA

二、电气特性深度解析

1. 关键参数指标

参数测试条件最小值典型值最大值单位
工作电压VCC1.8-5.5V
正向阈值VT+4.5V供电1.151.392.03V
负向阈值VT-4.5V供电0.5350.7751.075V
迟滞电压ΔVT4.5V供电0.530.771.2V
传播延迟tPD5V供电, CL=15pF4.095.16.2ns

2. 封装热特性对比

封装类型θJA(°C/W)最大功耗@85°C
WQFN(BQA)88.3630mW
TSSOP(PW)151.0270mW

三、功能架构与引脚定义

1. 内部结构原理

每通道包含三级电路:

  • 输入级‌:TTL兼容的施密特触发结构
  • 转换级‌:集成电压转换功能
  • 输出级‌:CMOS推挽输出驱动

2. 引脚配置(WQFN封装)

关键引脚功能‌:

  • 1A-6A‌:6个独立输入通道
  • 1Y-6Y‌:6个反相输出通道
  • VCC‌:1.8-5.5V供电(引脚14)
  • GND‌:接地(引脚7)
  • 散热焊盘‌:必须连接至GND

四、典型应用场景

1. 电压电平转换系统

  • 1.8V与3.3V系统互连‌:典型传播延迟仅6.5ns
  • 5V与2.5V设备接口‌:支持双向电压转换
  • 混合电压PCB设计‌:减少电平转换芯片数量

2. 信号调理电路

  • 传感器信号整形‌:利用0.4V典型迟滞电压抑制噪声
  • 长线传输驱动‌:±8mA驱动能力
  • 开关去抖动‌:典型应用电路见数据手册图10-2

3. 总线隔离设计

  • I²C总线缓冲‌:多主机系统隔离
  • GPIO扩展‌:增强微控制器驱动能力

五、设计注意事项

1. 关键设计规则

  1. 电源设计‌:
    • 每个VCC引脚配置0.1μF陶瓷去耦电容
    • 电源走线宽度≥0.3mm(1oz铜厚)
  2. 信号完整性‌:
    • 避免90°走线拐角
    • 关键信号远离高频噪声源
  3. 热管理‌:
    • WQFN封装散热焊盘需通过过孔连接至地层
    • 最大结温不超过150°C

2. 典型连接方式

  1. 将VCC接目标电压(1.8-5.5V)
  2. GND接系统参考地
  3. 输入信号连接1A-6A
  4. 输出1Y-6Y连接负载电路
  5. 未使用输入必须接VCC或GND

六、选型对比建议

型号电压范围速度核心差异
SN74LV6T141.8-5.5V150Mbps集成电压转换
SN74LVC1G171.65-5.5V100Mbps单通道设计
SN74AHCT144.5-5.5V50Mbps传统AHCT工艺

本器件特别适用于需要电压转换、信号调理和接口隔离的混合电压系统设计。最新设计资源参见TI官网提供的参考设计TIDA-020031和SPICE模型。实际应用中建议遵循数据手册第11章的布局指南,以获得最佳性能表现。

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