深入解析MC74HC393A：高性能双4级二进制纹波计数器

在电子设计领域，计数器是一种常见且重要的逻辑元件，它能对输入信号进行计数操作，广泛应用于各种数字电路中。今天要给大家介绍的是安森美（onsemi）的一款高性能双4级二进制纹波计数器——MC74HC393A，下面将从多个方面对其进行详细解析。

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产品概述

MC74HC393A采用高性能硅栅CMOS技术，在引脚排列上与LS393相同。它的输入兼容标准CMOS输出，通过上拉电阻还能兼容LSTTL输出。该器件由两个独立的4位二进制纹波计数器组成，每个计数器级都有并行输出。通过级联这两个二进制计数器，可得到一个÷256的计数器。

内部触发器由时钟输入的高到低转换触发，计数器的复位是异步且高电平有效。由于内部纹波延迟，Q输出的状态变化不会同时发生，因此解码输出信号会有解码尖峰，除了与HC393A的时钟门控时，不应将其用作时钟或选通信号。

产品特性

1. 输出驱动能力：可驱动10个LSTTL负载，输出能直接与CMOS、NMOS和TTL接口。
2. 宽工作电压范围：2.0至6.0V，能适应不同的电源环境。
3. 低输入电流：仅1μA，降低了功耗。
4. 高抗噪特性：具备CMOS器件的高抗噪能力。
5. 符合标准：符合JEDEC标准No. 7A要求。
6. 芯片复杂度：包含236个FET或59个等效门。
7. 汽车级应用：带有−Q后缀的产品适用于汽车及其他有特殊场所和控制变更要求的应用，且通过了AEC - Q100认证并具备PPAP能力。
8. 环保特性：这些器件无铅、无卤素，符合RoHS标准。

关键参数

最大额定值

参数	符号	数值	单位
DC电源电压	VCC	-0.5至 +6.5	V
DC输入电压	VIN	-0.5至VCC + 0.5	V
DC输出电压	VOUT	-0.5至VCC + 0.5	V
每个引脚的DC输入电流	IIN	+20	mA
输出电流	louT	+25	mA
存储温度	TSTG	-65至 +150	°C
结温	TJ	±150	°C
热阻（SOIC - 14）	thetaJA	116	°C/W
25°C静止空气中的功耗（QFN14、TSSOP - 14）		130、150	mW
湿度敏感度	MSL	1级
易燃性等级	FR	氧指数：28至34
ESD耐受电压（人体模型）	VESD	2000	V

推荐工作条件

参数	符号	最小值	最大值	单位
DC电源电压	VCC	2.0	6.0	V
DC输入电压、输出电压	Vin, Vout	0	VCC	V
工作温度		-55		°C
不同VCC下的时钟频率
VCC = 2.0V		0	600	ns
VCC = 4.5V		0	500	ns
VCC = 6.0V		0	400	ns

直流电气特性

这里主要关注输入输出电压、电流等参数，如最小高电平输入电压（VIH）、最大低电平输入电压（VIL）、最小高电平输出电压等。不同的电源电压下这些参数会有所不同，在设计电路时需要根据具体的应用场景进行选择。

交流电气特性

包括最大时钟频率、时钟到Q1的最大传播延迟、输出转换时间等。这些参数反映了器件在动态工作时的性能，对于高速数字电路的设计尤为重要。例如，在不同的电源电压和温度条件下，最大时钟频率会有所变化，工程师需要根据实际需求来确定合适的工作条件。

时序要求

规定了复位无效到时钟的最小恢复时间、时钟和复位的最小脉冲宽度等。这些时序要求是保证计数器正常工作的关键，在设计时钟信号和复位信号时必须严格满足这些要求。

引脚描述

输入引脚

• 时钟（Pins 1, 13）：时钟输入，内部触发器在时钟输入的高到低转换时触发，计数器状态前进。

  输出引脚

• Q1, Q2, Q3, Q4（Pins 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11）：并行二进制输出，Q4是最高有效位。

  控制输入引脚

• 复位（Pins 2, 12）：高电平有效、异步复位。每个计数器都有独立的复位输入，复位输入为高电平时，计数器停止计数并将所有四个输出置为低电平。

订购信息

器件型号	标记	封装	包装方式
MC74HC393ADG	HC393AG	SOIC - 14	55个/导轨
MC74HC393ADR2G	HC393AG	SOIC - 14	2500个/卷带
MC74HC393ADR2G - Q	HC393AG	SOIC - 14	2500个/卷带
MC74HC393ADTR2G	HC 393A	TSSOP - 14	2500个/卷带

机械封装尺寸

文档中给出了SOIC - 14和TSSOP - 14两种封装的详细尺寸信息，包括长度、宽度、高度等参数，以及焊接焊盘的相关要求。在进行PCB设计时，需要根据这些尺寸信息来合理布局器件，确保焊接的可靠性。

总结

MC74HC393A是一款功能强大、性能优良的双4级二进制纹波计数器，具有多种特性和丰富的参数。在实际应用中，电子工程师需要根据具体的设计需求，合理选择工作条件和封装形式，严格遵循时序要求，以确保计数器的正常工作。同时，要注意器件的最大额定值，避免因超过极限参数而损坏器件。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。