可重触发单稳态多谐振荡器家族：SN54/74与SN54LS/74LS系列解析

引言

在电子电路设计中，单稳态多谐振荡器扮演着至关重要的角色，它能产生特定宽度的脉冲信号，广泛应用于定时、脉冲整形等领域。德州仪器（TI）的SN54/74与SN54LS/74LS系列可重触发单稳态多谐振荡器，凭借其出色的性能和稳定性，备受工程师青睐。今天，我们就来深入探讨这些器件的特点、应用及相关设计要点。

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器件概述

本次涉及的器件包括SN54122、SN54123、SN54130、SN54LS122、SN54LS123、SN74122、SN74123、SN74130、SN74LS122和SN74LS123。这些器件具有直流触发功能，可从高电平或低电平门控逻辑输入触发，能产生非常长的输出脉冲，占空比可达100%，并且可以通过重触发来延长脉冲，也能使用覆盖清除功能提前终止输出脉冲。

封装形式

不同的型号有多种封装可供选择，如SN54123、SN54130、SN54LS123有JOR W封装；SN74123、SN74130有N封装；SN74LS123有D OR N封装等。具体的封装信息在文档中有详细的表格说明，工程师在设计时可根据实际需求进行选择。

输出脉冲控制

这些多谐振荡器的输出脉冲持续时间可通过三种方法控制。基本脉冲时间由外部电阻和电容的值决定，对于“122”和“LS122”，内部还有10kΩ的定时电阻，在某些情况下仅需外接一个电容器即可使用。一旦触发，基本脉冲持续时间可以通过重触发低电平有效（A）或高电平有效（B）输入来延长，或者使用覆盖清除功能来缩短。

电气特性与性能参数

推荐工作条件

不同前缀的器件（如SN54'、SN74'、SN54LS'、SN74LS'）在推荐工作条件上有所差异。以供电电压为例，SN54'系列的范围是4.5 - 5.5V，而SN74'系列是4.75 - 5.25V。对于输出电流、脉冲持续时间、外部定时电阻等参数，也都有相应的最小、典型和最大值规定。这些参数为工程师在电路设计中的参数选择提供了重要依据。

电气特性参数

在电气特性方面，涉及到输入电压、输出电压、输入电流、短路输出电流、电源电流等多个参数。例如，高电平输入电压（VIH）一般要求为2V，低电平输入电压（VIL）在0.7 - 0.8V之间。这些参数的具体数值会根据不同的测试条件和器件型号有所变化，工程师在设计时需要仔细查阅文档，确保电路的正常工作。

开关特性

开关特性描述了器件在输入信号变化时输出信号的响应时间，包括传播延迟时间（tPLH和tPHL）和输出脉冲持续时间（twQ）等参数。这些参数在不同的输入输出组合和测试条件下有不同的值，对于高速电路设计尤为重要。

典型应用数据

'122、'123、'130系列

当外部电容$C{ext } ≤1000 pF$时，可参考文档中的图4来确定脉冲持续时间。当$C{ext }>1000 pF$时，输出脉冲持续时间$(t{w})$可通过公式$t{w}=K cdot R{T} cdot C{ext }left(1+frac{0.7}{R{T}}right)$计算，其中K值对于“122”为0.32，对于“123”和“130”为0.28。在使用电解电容器并利用清除功能的应用中，为防止$C{ext }$两端出现反向电压，建议采用图2所示的方法，此时脉冲持续时间公式中的K值变为$K_{D}$（“122”为0.28，“123”和“130”为0.25）。

'LS122、'LS123系列

基本输出脉冲持续时间主要由外部电容和定时电阻的值决定。当$C{ext } ≤1000 pF$时，可使用图6或通过公式$t{w}=K cdot R{T} cdot C{ext}$计算；当$C{ext } ≥1 mu F$时，输出脉冲宽度定义为$t{w}=0.33 cdot R{T} cdot C{ext }$。其中，K为乘数因子，可参考图7。此外，为获得最大抗噪能力，建议将系统接地连接到$C_{ext }$节点，并且由于该系列采用的定时方案，使用电解电容器时无需开关二极管来防止反向偏置。

封装与包装信息

文档提供了详细的封装选项和包装信息，包括可订购的器件型号、状态、封装类型、引脚数、包装数量、环保计划、引脚镀层/球材料、湿度敏感度等级（MSL）、峰值温度、工作温度范围、器件标记以及样品情况等。同时，还给出了不同封装的机械尺寸图和相关说明，方便工程师进行PCB设计和组装。

总结

SN54/74与SN54LS/74LS系列可重触发单稳态多谐振荡器为电子工程师提供了丰富的选择，其多样化的封装形式、灵活的脉冲控制方式以及明确的电气特性和应用数据，使得工程师能够根据不同的应用场景设计出高效、稳定的电路。在实际设计过程中，工程师需要深入理解这些器件的特性和参数，结合具体的应用需求进行合理的选择和设计，以确保电路能够达到预期的性能要求。

各位工程师们，在使用这些器件时遇到过哪些有趣的问题或挑战呢？不妨在评论区分享一下你的经验和见解。