Texas Instruments SN74LV164A/SN74LV164A-Q1 8位并行输出串行移位寄存器是设计采用2V至5.5V VCC 工作的串行移位寄存器。该器件在所有端口上支持混合模式电压工作，Ioff 支持带电插入、局部断电模式以及反向驱动保护。Texas Instruments SN74LV164A-Q1器件符合面向汽车应用的AEC-Q100标准。

数据手册：*附件：Texas Instruments SN74LV164A，SN74LV164A-Q1串行移位寄存器数据手册.pdf

特性

• 采用2V至5.5V VCC 工作
• 在5V时，最大tpd 为10.5ns
• 典型V OLP （输出接地反弹）<>CC = 3.3V、TA = 25°C时）
• 典型V OHV （输出VOH 下冲）> 2.3V（VCC = 3.3V、TA = 25°C时）
• Ioff 支持带电插入、局部断电模式和反向驱动保护
• 所有端口支持混合模式电压运行
• 闭锁性能超过250mA，符合JESD 17标准

功能框图

‌德州仪器SN74LV164A串行移位寄存器技术解析与应用指南‌

‌一、产品概述与核心特性‌

SN74LV164A是德州仪器(TI)推出的8位并行输出串行移位寄存器，专为2V至5.5V宽电压操作设计，具有以下突出特性：

• ‌宽电压兼容性‌：支持2V至5.5V供电，兼容3.3V/5V混合电压系统
• ‌高速性能‌：5V供电时最大传播延迟仅10.5ns，时钟频率最高达125MHz（15pF负载）
• ‌低功耗设计‌：静态电流典型值5μA（VCC=5.5V时）
• ‌增强可靠性‌：
  • 支持Ioff热插拔保护（±20mA ESD防护）
  • 闩锁性能超过250mA（JESD 17标准）

‌二、关键功能解析‌

‌1. 逻辑架构与信号流‌

• ‌双输入串行接口‌：通过NAND门控的A/B输入端实现数据选择（任一输入为低时复位第一级触发器）
• ‌同步时钟设计‌：数据在CLK上升沿移位，支持最高3MHz@2.5V至125MHz@5V的时钟频率
• ‌异步清零‌：CLR低电平有效，可在6ns内（5V供电）清除所有寄存器状态

‌2. 电气特性‌

• ‌输入/输出电平‌：
  • VIL=0.3VCC（最大），VIH=0.7VCC（最小）
  • 5V供电时驱动能力：-12mA（拉电流）/12mA（灌电流）
• ‌电源管理‌：
  • 典型静态功耗：0.9μA（VCC=3.3V）
  • 动态功耗电容：48.1pF@3.3V（10MHz时钟）

‌三、典型应用设计‌

‌1. 工业控制系统扩展接口‌

• ‌配置方案‌：
  • 级联多片实现16/24位串转并（QH'输出连接下级A输入）
  • CLK并联，使用CLR同步复位

‌2. 通信设备数据缓冲‌

• ‌EMI对策‌：
  • 采用150°调制模式降低开关噪声
  • 布局时保持CLK走线长度<15mm
• ‌热管理‌：
  • SOIC封装θJA=92.6°C/W，建议环境温度≤85°C（满载时）

‌四、封装与布局指南‌

‌1. 封装选型对比‌

封装类型	尺寸(mm)	θJA(°C/W)	适用场景
WQFN-14	3×2.5	88.3	空间受限设计
SOIC-14	8.65×3.91	112.9	通用工业级
TSSOP-14	5×4.4	138.7	高密度PCB

‌2. PCB设计要点‌

• ‌电源去耦‌：每VCC引脚配置0.1μF陶瓷电容+1μF钽电容
• ‌信号完整性‌：
  • 串行输入走线阻抗控制在50Ω±10%
  • 并行输出总线等长误差<100ps
• ‌热焊盘处理‌：WQFN封装中心焊盘需连接4×0.2mm散热过孔

‌五、故障排查与验证‌

1. ‌输出振荡分析‌：
   • 检查CLK上升时间是否符合Δt/Δv≤100ns/V要求
   • 测量TP3测试点确认电源纹波<50mVpp
2. ‌参数验证方法‌：
   • 传播延迟测试：使用15pF负载，测量CLK↑到Q7跳变时间
   • 功能验证序列：A=1010...，B=CLK，验证QA-QH输出模式

该器件凭借‌ 汽车级温度范围（-40至125°C） ‌和‌无铅封装选项‌，特别适用于需要ASIL-B功能安全等级的汽车电子系统，如智能门锁控制模块和车载网络网关。