‌CD74HC73/CD74HCT73双路J-K触发器技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments CD74HC73/CD74HCT73双路J-K触发器采用硅栅极CMOS技术,实现与LSTTL零件相当的工作速度。这些器件具有低功耗标准CMOS集成电路,以及驱动10个LSTTL负载的能力。

数据手册:*附件:Texas Instruments CD74HC73,CD74HCT73双路J-K触发器数据手册.pdf

Texas Instruments CD74HC73/CD74HCT73触发器具有独立的 J、K、复位和时钟输入以及Q和Q输出。这些器件在时钟脉冲的负向转换中更改状态。R复位通过低电平输入异步完成。该器件在功能上与HC/HCT107相同,但在端子分配和某些参数极限值方面有所不同。HCT逻辑系列与标准LS逻辑系列功能和引脚兼容。

特性

  • 时钟输入上的迟滞,可提高抗噪性并延长输入上升和下降时间
  • 异步复位
  • 互补输出
  • 缓冲输入
  • 典型fMAX =60MHz(VCC =5V、CL =15pF、TA =25°C时)
  • 扇出(超温范围)
    • 标准输出:10个LSTTL负载
    • 总线驱动器输出:15个LSTTL负载
  • 宽工作温度范围: –55°C至125°C
  • 平衡传播延迟和转换时间
  • 与LSTTL逻辑IC相比,显著降低了功耗
  • HC类型
    • 2 V 至 6 V 操作
    • 高抗噪性:VCC =5V时,NIL =30%,NIH =VCC 的30%
  • HCT类型
    • 4.5 V 至 5.5 V 操作
    • 直接LSTTL输入逻辑兼容性,VIL =0.8V(最大值),VIH =2V(最小值)
    • CMOS输入兼容性,电压为VOL 、VOH 时,II ≤1µA

功能方框图

J-K触发器

CD74HC73/CD74HCT73双路J-K触发器技术解析与应用指南

1. 器件概述

Texas Instruments的‌CD74HC73‌和‌CD74HCT73‌是采用硅栅CMOS工艺设计的双路J-K触发器,兼具高速操作(等效于LSTTL器件)和低功耗特性。两款器件均支持‌负边沿触发‌,并配备‌异步复位‌功能,适用于噪声敏感环境和高负载驱动场景。

  • HC系列‌:工作电压范围2V至6V,兼容标准CMOS电平。
  • HCT系列‌:工作电压4.5V至5.5V,直接兼容LSTTL逻辑电平(如VIL=0.8V max, VIH=2V min)。

2. 关键特性

2.1 性能参数

  • 时钟抗噪能力‌:时钟输入内置迟滞功能,提升抗噪性并允许较慢的输入上升/下降时间(典型值tr/tf=6ns)。
  • 高速操作‌:典型fMAX=60MHz(VCC=5V, CL=15pF, TA=25℃)。
  • 驱动能力‌:
    • 标准输出:驱动10个LSTTL负载
    • 总线驱动输出:支持15个LSTTL负载
  • 宽温范围‌:-55℃至125℃(军用级可靠性)。

2.2 低功耗设计

相比传统LSTTL逻辑器件,功耗显著降低,静态电流极低(HCT类型输入漏电流II≤1μA)。


3. 功能与工作模式

3.1 功能框图

器件包含两个独立的J-K触发器单元,每个单元具有:

  • J、K输入‌:数据输入,上升沿锁存。
  • CP(时钟)输入‌:负边沿触发。
  • 异步复位(R) ‌:低电平有效,直接清除输出(Q=L, Q̅=H)。
  • 互补输出(Q和Q̅) ‌:提供反相逻辑信号。

3.2 真值表

RCPJKQ
LXXXLH
HLL保持保持
HHLHL
HLHLH
HHH翻转翻转

4. 电气规格与设计建议

4.1 电源与布局

  • 电源去耦‌:每个VCC引脚需就近放置0.1μF旁路电容,建议并联1μF电容以抑制多频段噪声。
  • 未用输入处理‌:必须连接至高电平或低电平,避免浮空导致逻辑状态不确定。

4.2 时序参数

  • 传播延迟‌:CP到Q的延迟tPLH/tPHL典型值13ns(VCC=5V, CL=15pF)。
  • 建立/保持时间‌:J/K信号需在时钟下降沿前至少16ns稳定(HCT系列)。

5. 封装与选型

型号封装类型尺寸(mm)适用场景
CD74HC73MSOIC-148.65×3.90高密度PCB布局
CD74HCT73EPDIP-1419.31×6.35原型设计/手工焊接
CD54HC73FCDIP-1419.55×6.71军用/高温环境

6. 典型应用场景

  1. 时序控制电路‌:如分频器、状态机设计。
  2. 噪声敏感系统‌:利用迟滞时钟输入抑制工业环境干扰。
  3. 多负载驱动‌:直接驱动总线或LED阵列。
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