SN54HC153与SN74HC153：双4线至1线数据选择器/多路复用器的深度解析

在电子设计领域，数据选择器和多路复用器是非常重要的基础元件，它们能够实现数据的高效选择和传输。今天我们要深入探讨的是德州仪器（TI）的SN54HC153和SN74HC153双4线至1线数据选择器/多路复用器，这两款器件在众多电子系统中都有着广泛的应用。

文件下载：sn74hc153.pdf

一、器件特性

1.1 电气特性优越

• 宽工作电压范围：SN54HC153和SN74HC153的工作电压范围为2V至6V，这使得它们在不同的电源环境下都能稳定工作，为设计带来了更大的灵活性。
• 低功耗：最大ICC电流仅为80μA，典型功耗较低，适合对功耗要求较高的应用场景。
• 快速开关速度：典型传输延迟tpd为9ns，能够满足高速数据处理的需求。
• 高驱动能力：输出可以驱动多达15个LSTTL负载，并且在5V电源下具有±6mA的输出驱动能力。
• 低输入电流：最大输入电流仅为1μA，减少了对前级电路的负载影响。

1.2 功能特性丰富

• 多路复用功能：可以实现从n条线路到一条线路的多路复用，将多个数据源的数据进行选择和传输。
• 并行 - 串行转换：能够将并行输入的数据转换为串行输出，在数据处理和通信领域有着重要的应用。
• 级联功能：提供了选通（使能）线，方便进行级联操作，实现N条线路到n条线路的扩展。

二、器件描述

SNx4HC153是一款双数据选择器/多路复用器，内部包含完整的二进制解码电路，能够从四个数据源中选择一个。两个通道由相同的地址选择输入控制，每个通道都有自己的选通（G）输入。当选通端子为高电平时，相应的输出将被强制拉低。

三、封装信息

这两款器件提供了多种封装形式，以满足不同应用的需求，常见的封装及尺寸如下：	型号	封装	尺寸（mm）
SN74HC153D	SOIC (16)	9.90 × 3.90
SN74HC153N	PDIP (16)	19.31 × 6.35
SN74HC153NS	SO (16)	6.20 × 5.30
SN74HC153PW	TSSOP (16)	5.00 × 4.40
SN54HC153J	CDIP (16)	24.38 × 6.92
SNJ54HC153FK	LCCC (20)	8.89 × 8.45

四、规格参数

4.1 绝对最大额定值

在使用这两款器件时，需要注意其绝对最大额定值，超过这些值可能会导致器件永久性损坏。例如，电源电压范围为 - 0.5V至7V，输入和输出钳位电流最大为±20mA等。

4.2 推荐工作条件

推荐的工作条件能够确保器件的性能和可靠性。不同的电源电压下，对输入电压、输出电压、输入转换时间等都有相应的要求。例如，在2V电源下，高电平输入电压VIH最小值为1.5V，低电平输入电压VIL最大值为0.5V。

4.3 热信息

不同封装的热阻不同，这对于散热设计非常重要。例如，D（SOIC）封装的结到环境热阻为73°C/W，N（PDIP）封装为67°C/W。

4.4 电气特性

在推荐的工作温度范围内，器件的电气特性表现良好。例如，在不同的电源电压和负载电流下，输出高电平电压VOH和输出低电平电压VOL都有相应的规格要求。

4.5 开关特性

开关特性决定了器件的响应速度。在不同的电源电压和负载电容下，传输延迟tpd会有所不同。例如，当CL = 50pF，电源电压为6V时，从地址输入A或B到输出Y的典型传输延迟为17ns。

五、详细功能

5.1 功能框图

SNx4HC153的功能框图展示了其内部结构，包括地址选择输入、数据输入、选通输入和输出等部分。通过合理配置地址选择输入，可以实现对不同数据源的选择。

5.2 器件功能模式

器件的功能模式由输入信号决定，具体如下表所示：	选择输入（B、A）	数据输入（C0 - C3）	选通输入（G）	输出Y
X	X	X	H	L
L	L	L	X	X	X	L	L
L	L	H	X	X	X	L	H
……	……	……	……	……	……	……	……

从表中可以看出，当选通输入G为高电平时，输出Y为低电平；当G为低电平时，输出Y取决于地址选择输入和数据输入。

六、设计建议

6.1 电源供应

电源供应应在推荐的工作电压范围内，并且每个VCC端子都应配备良好的旁路电容，以防止电源干扰。推荐使用0.1μF的电容，也可以并联多个旁路电容来抑制不同频率的噪声。

6.2 布局指南

在使用多输入和多通道逻辑器件时，输入引脚绝不能悬空。所有未使用的输入都应连接到逻辑高或逻辑低电压，以防止出现未定义的工作状态。一般来说，输入引脚通常连接到GND或VCC，具体取决于器件的逻辑功能。

七、支持与资源

德州仪器提供了丰富的开发工具和文档支持，包括评估器件性能的工具、生成代码的软件以及设计解决方案等。工程师可以通过ti.com获取文档更新通知，并在TI E2E™支持论坛上获取快速、可靠的答案和设计帮助。

八、总结

SN54HC153和SN74HC153双4线至1线数据选择器/多路复用器具有优越的电气特性和丰富的功能特性，多种封装形式也能满足不同应用的需求。在设计过程中，工程师需要根据具体的应用场景，合理选择封装、电源供应和布局方式，以确保器件的性能和可靠性。同时，充分利用德州仪器提供的支持资源，能够帮助我们更好地完成设计任务。大家在实际应用中有没有遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。