SN54LS422、SN54LS423、SN74LS422、SN74LS423 可重触发单稳态多谐振荡器详解

在电子设计领域，单稳态多谐振荡器是一种常用的电路元件，它能产生特定宽度的脉冲信号，在时序控制、信号处理等方面发挥着重要作用。今天，我们就来详细探讨一下 SN54LS422、SN54LS423、SN74LS422、SN74LS423 这几款可重触发单稳态多谐振荡器。

文件下载：SN74LS423NSR.pdf

一、产品概述

这几款器件与 'LS122 和 'LS123 类似，但不能通过清零端触发。它们采用直流触发方式，具有以下显著特点：

1. 触发特性：不会从清零端触发，可由高电平或低电平门控逻辑输入进行直流触发。
2. 可重触发功能：能够实现非常长的输出脉冲，占空比可达 100%。
3. 清零功能：具有优先清零功能，可终止输出脉冲。
4. 内部电阻：LS422 包含一个内部定时电阻，方便电路设计。

二、输出脉冲宽度控制方法

这些多谐振荡器通过三种方法实现输出脉冲宽度控制：

1. 基本脉冲时间编程：通过选择外部电阻和电容值来编程基本脉冲时间。例如，根据典型应用数据，合理搭配外部电阻和电容，就能得到所需的基本脉冲时间。
2. 内部定时电阻：LS422 内部的定时电阻（标称值为 10 kΩ）允许电路仅使用外部电容工作，为设计提供了更多灵活性。
3. 重触发和清零控制：一旦触发，可通过对低电平有效（A）或高电平有效（B）输入进行重触发来延长基本脉冲宽度，也可使用优先清零来缩短脉冲宽度。如图 1 所示，清晰展示了通过重触发和提前清零进行脉冲控制的过程。

三、电气特性

1. 推荐工作条件

不同型号在电源电压、输出电流、脉冲宽度、外部定时电阻、外部电容等方面有不同的推荐工作范围。例如，SN54LS 系列的电源电压范围为 4.5 - 5.5 V，而 SN74LS 系列为 4.75 - 5.25 V。这些参数是保证器件正常工作的关键，在设计时必须严格遵循。

2. 电气特性参数

在推荐的自由空气温度范围内，器件的各项电气特性参数都有明确规定。如高电平输入电压（VIH）最小值为 2 V，低电平输入电压（VIL）最大值在不同系列有所差异。这些参数反映了器件的性能和可靠性，对于电路的稳定性至关重要。

3. 开关特性

在 $V{CC}=5 V$，$T{A}=25^{circ}C$ 的条件下，给出了不同输入到输出的开关特性参数，如从 A 输入到 Q 输出的传输延迟时间（tPLH）典型值为 23 ns 等。这些参数对于高速电路设计尤为重要，直接影响电路的响应速度。

四、典型应用数据

1. 输出脉冲宽度计算

基本输出脉冲宽度主要由外部电容和定时电阻的值决定。对于不同的电容范围，有不同的计算公式：

• 当 $C_{ext} ≤1000 pF$ 时，可参考图 3 确定脉冲宽度。
• 当 $C{ext}$ 在 0.1 nF 和 1 μF 之间时，$t{W} approx K cdot R{T} cdot C{ext}$，其中 K 可从图 4 中获取。
• 当 $C{ext} ≥1 μF$ 时，$t{w}=0.33 cdot R{T} cdot C{ext}$，这里的 $R{T}$ 为内部或外部定时电阻（单位为 kΩ），$C{ext}$ 单位为 pF，$t_{w}$ 单位为 ns。

  2. 噪声免疫和电容使用

  为了获得最大的抗噪声能力，即使 $C_{ext}$ 节点内部已连接到接地引脚，系统接地仍应连接到该节点。此外，由于 'LS422 和 'LS423 采用的定时方案，在使用电解电容时无需使用开关二极管来防止反向偏置。

五、封装信息

器件提供了多种封装形式，如 J、W、D、N 等封装。同时，还给出了不同封装的详细尺寸信息，包括载带和卷轴的尺寸、引脚排列等。例如，SN74LS423NSR 的 SO 封装，其卷轴直径为 330.0 mm，载带的 A0 尺寸为 8.2 mm 等。这些封装信息对于 PCB 设计和器件安装非常重要。

六、注意事项

TI 公司对提供的技术和可靠性数据等资源进行了重要声明。这些资源按“原样”提供，TI 不承担任何明示或暗示的保证责任。开发者在使用这些资源时，需自行负责选择合适的 TI 产品、设计和测试应用程序，并确保应用符合相关标准和要求。同时，这些资源可能会随时变更，使用时需注意。

综上所述，SN54LS422、SN54LS423、SN74LS422、SN74LS423 可重触发单稳态多谐振荡器具有丰富的功能和灵活的设计特性。在实际应用中，电子工程师需要根据具体需求，合理选择器件参数和封装形式，严格遵循推荐工作条件和注意事项，以确保电路的稳定性和可靠性。大家在使用这些器件时，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。