高速CMOS双可重触发单稳态多谐振荡器CD54/74HC123等器件分析

在电子工程师的日常设计中，单稳态多谐振荡器是常用的电路元件之一，它能够产生精确的脉冲信号，广泛应用于定时、脉冲整形等电路中。今天我们就来详细分析一下CD54/74HC123、CD54/74HCT123、CD74HC423、CD74HCT423这些高速CMOS双可重触发单稳态多谐振荡器。

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器件概述

CD54/74HC123、CD54/74HCT123、CD74HC423、CD74HCT423 是带有复位功能的双单稳态多谐振荡器，它们都具有可重触发的特性。不过，123 类型可以通过负到正的复位脉冲触发，而 423 类型则没有这一特性。

器件特性

1. 功能特性

• 复位功能：这些器件具有覆盖复位功能，可终止输出脉冲。只要在复位（R）引脚施加低电平，就能终止正在输出的脉冲。
• 触发方式多样：支持从输入脉冲的上升沿或下降沿进行触发，为电路设计提供了更多的灵活性。比如在一些复杂的时序控制电路中，可以根据不同的信号特点选择合适的触发沿，以实现精确的控制。
• 缓冲输出：提供 Q 和 Q 缓冲输出，能够增强信号的驱动能力，更好地带动后续负载。
• 独立复位：每个单稳态多谐振荡器都有独立的复位引脚，方便对每个通道进行单独控制。

2. 电气特性

• 输出脉冲宽度范围广：通过外部电阻（$R{X}$）和外部电容（$C{X}$）来控制电路的定时和精度，调节 $R{X}$ 和 $C{X}$ 的值，可以获得从 Q 和 Q 端子输出的各种不同宽度的脉冲。脉冲宽度的计算公式为 $t{W}=0.45 R{X} C{X}$（在 $V{CC}=5 ~V$ 时）。这意味着工程师可以根据实际需求灵活地调整输出脉冲的宽度，以满足不同的应用场景。
• 施密特触发器输入：在 $bar{A}$ 和 B 输入都采用了施密特触发器，能够有效提高电路的抗干扰能力，使电路在有噪声的环境下也能稳定工作。
• 扇出能力强：在不同的输出类型下，具有不同的扇出能力。标准输出可以驱动 10 个 LSTTL 负载，而总线驱动输出可以驱动 15 个 LSTTL 负载。这使得器件能够满足不同规模电路的驱动需求。

3. 工作条件特性

• 宽工作温度范围：可以在 -55°C 到 125°C 的温度范围内正常工作，适用于各种恶劣的工业和汽车环境。
• 低功耗：与 LSTTL 逻辑 IC 相比，显著降低了功耗，更符合现代电子设备对节能的要求。
• 不同类型的工作电压范围：HC 类型可以在 2V 到 6V 的电压下工作，并且具有高抗噪能力，在 $V{CC}=5 ~V$ 时，$N{IL}=30%$，$N{IH}=30%$ of $V{CC}$；HCT 类型则在 4.5V 到 5.5V 的电压下工作，与 LSTTL 输入逻辑直接兼容，$V{IL}=0.8 V(Max)$，$V{IH}=2 V(Min)$，同时也具备 CMOS 输入兼容性，$I{1} ≤1 mu A$ at $V{OL}$，$V_{OH}$。

器件参数

1. 绝对最大额定值

参数	数值
DC 电源电压 $V_{CC}$	-0.5V 到 7V
DC 输入二极管电流 $I{K}$（$V{I}<-0.5V$ 或 $V{I}>V{CC}+0.5V$）	20mA
DC 输出二极管电流 $I{OK}$（$V{O}<-0.5V$ 或 $V{O}>V{CC}+0.5V$）	20mA
DC 输出源或灌电流（每个输出引脚）$I{O}$（$V{O}>-0.5V$ 或 $V{O}{CC}+0.5V$）	25mA
DC $V{CC}$ 或地电流 $I{CC}$ 或 $I_{GND}$	50mA

2. 热信息

不同封装的热阻不同，如 E(PDIP) 封装热阻为 67°C/W，M(SOIC) 封装为 73°C/W 等。最大结温为 150°C，最大存储温度范围为 -65°C 到 150°C，SOIC 封装在焊接 10s 时最大引脚温度为 260°C（仅引脚尖端）。在实际应用中，需要根据器件的功耗和工作环境来选择合适的封装，以确保器件的温度在安全范围内。

3. 工作条件

• 电源电压范围：HC 类型为 2V 到 6V，HCT 类型为 4.5V 到 5.5V。
• 输入上升和下降时间：在不同的电源电压下有不同的要求，如 2V 时最大为 1000ns，4.5V 时最大为 500ns 等。

4. 电气参数

包含了各种输入输出电压、电流等参数，如在不同温度和电源电压下的高电平输入电压 $V{IH}$、低电平输入电压 $V{IL}$、高电平输出电压 $V{OH}$、低电平输出电压 $V{OL}$ 等。这些参数对于评估器件在不同工作条件下的性能非常重要，工程师在设计电路时需要根据实际需求来选择合适的电源电压和工作温度范围，以确保器件能够正常工作。

器件应用

这些器件在实际电路中有广泛的应用，比如在脉冲整形电路中，可以将不规则的输入脉冲整形为宽度和幅度都符合要求的输出脉冲；在定时电路中，可以根据需要设置输出脉冲的宽度，实现精确的定时功能。在一些检测电路中，可重复触发单稳态触发器允许在触发信号的有效持续时间内多次触发，产生多个输出脉冲，还能用于脉冲测量、电平监测、防抖动等功能。

注意事项

• 订购信息：订购时需使用完整的部件编号，后缀 96 和 R 表示卷带包装，后缀 T 表示 250 个的小批量卷带。
• 静电防护：这些器件对静电放电敏感，使用时要遵循正确的 IC 处理程序，避免因静电损坏器件。
• 应力限制：不要让器件承受超过“绝对最大额定值”的应力，否则可能会对器件造成永久性损坏。

总之，CD54/74HC123、CD54/74HCT123、CD74HC423、CD74HCT423 这些器件以其丰富的功能特性、良好的电气性能和广泛的应用范围，成为电子工程师在设计电路时的得力工具。但在使用过程中，一定要注意各项参数和注意事项，以确保电路的稳定性和可靠性。大家在实际应用中遇到过哪些有趣的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。