MC14007UB：多功能双互补对加反相器的设计指南

在电子设计领域，一款性能出色且功能多样的器件能为工程师们带来极大的便利。今天，我们就来深入了解一下安森美（onsemi）的MC14007UB，这是一款多功能双互补对加反相器，在众多电路设计中都有着广泛的应用。

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器件概述

MC14007UB由三个N沟道和三个P沟道增强型器件封装而成，并且可以单独访问每个器件。这种独特的设计使得它在多种电路中都能发挥作用，如逆变器电路、脉冲整形器、线性放大器、高输入阻抗放大器、阈值检测器、传输门和功能门等。

特性亮点

1. 输入保护：所有输入都具备二极管保护，这能有效防止因异常电压或电流对器件造成损坏，提高了器件的稳定性和可靠性。
2. 宽电源电压范围：其电源电压范围为3.0Vdc至18Vdc，这使得它可以适应不同的电源环境，为设计带来了更大的灵活性。
3. 负载驱动能力：在额定温度范围内，它能够驱动两个低功耗TTL负载或一个低功耗肖特基TTL负载，满足了多种负载的驱动需求。
4. 引脚兼容：可以与CD4007A或CD4007UB进行引脚对引脚的替换，方便工程师在原有的设计基础上进行升级或改进。
5. 静电防护：不过需要注意的是，该器件有2个输出没有ESD保护，因此在使用过程中必须采取防静电措施，以避免静电对器件造成损害。
6. 汽车级应用：带有NLV前缀的型号适用于汽车和其他需要独特场地和控制变更要求的应用，并且通过了AEC - Q100认证，具备PPAP能力。
7. 环保特性：该器件无铅且符合RoHS标准，响应了环保的要求。

电气特性

最大额定值

参数	符号	值	单位
直流电源电压范围	(V_{DD})	-0.5至 +18.0	V
输入或输出电压范围（直流或瞬态）	(V{in}), (V{out})	-0.5至 (V_{DD}) + 0.5	V
输入或输出电流（直流或瞬态）每引脚	(I{in}), (I{out})	±10	mA
每封装功耗	(P_{D})	500	mW
环境温度范围	(T_{A})	-55至 +125	°C
存储温度范围	(T_{stg})	-65至 +150	°C
引脚温度（8秒焊接）	(T_{L})	260	°C

需要注意的是，超过最大额定值表中列出的应力可能会损坏器件。如果超过这些限制，不能保证器件的功能正常，可能会造成损坏并影响可靠性。

电气参数

在不同的电源电压和温度条件下，MC14007UB的电气参数表现如下：

• 输出电压：当 (V{in} = V{DD}) 或0时，“0”电平输出电压 (V{OL}) 在不同电源电压下有不同的值；“1”电平输出电压 (V{OH}) 也有相应的规定。
• 输入电压：对于不同的输出电压条件，输入电压 (V{IL}) 和 (V{IH}) 也有明确的范围。
• 输出驱动电流：在不同的输出电压条件下，输出驱动电流 (I{OH}) 和 (I{OL}) 也有所不同。
• 输入电流：输入电流 (I_{in}) 在不同条件下也有相应的限制。
• 输入电容：输入电容 (C_{in}) 约为5.0 - 7.5pF。
• 静态电流：每封装的静态电流 (I_{DD}) 在不同电源电压下有不同的值。
• 总电源电流：总电源电流 (I{T}) 与输入频率 (f) 和负载电容 (C{L}) 有关，计算公式为 (I{T}=(0.7 mu A / kHz) f + I{DD} / 6)（不同电源电压下系数不同），对于其他负载电容的情况，还可以通过 (I{T}(C{L}) = I{T}(50 pF) + (C{L} - 50) Vf k) 进行计算。

这里需要提醒大家，标有“Typ”的数据不能用于设计目的，仅作为IC潜在性能的指示。而且在不同的工作条件下，性能可能会有所不同。

开关特性

在 (C{L}=50 pF) 和 (T{A}=25^{circ} C) 的条件下，MC14007UB的开关特性如下：	特性	符号	(V_{DD}) (Vdc)	最小值	典型值	最大值	单位
输出上升时间	(t_{TLH})	5.0 10 15	-	90 45 35	180 90 70	ns
关断延迟时间	(t_{PLH})	5.0 10 15	-	60 30 25	125 75 55	ns
导通延迟时间	(t_{PHL})	5.0 10 15	-	60 30 25	125 75 55	ns

这里给出的公式仅适用于典型特性，开关规格是针对器件作为反相器连接的情况。同样，标有“Typ”的数据不能用于设计目的，仅作为IC潜在性能的指示。

应用示例

MC14007UB的灵活性使得它在多种电路中都有出色的表现，以下是一些典型的应用示例：

2 - 输入模拟多路复用器

如图1所示，通过合理配置输入和输出条件，可以实现2 - 输入模拟多路复用的功能。

3 - 态缓冲器

在图6中展示了3 - 态缓冲器的应用，通过控制输入和禁用信号，可以实现不同的输出状态。

AOI功能（使用树逻辑）

图7展示了使用树逻辑实现AOI功能的应用，P沟道器件的衬底内部连接到 (V{DD})，N沟道器件的衬底内部连接到 (V{SS})。

订购信息

MC14007UB有不同的封装和包装形式可供选择：	器件型号	封装	包装
MC14007UBDG	SOIC - 14（无铅）	55个/导轨
MC14007UBDR2G	SOIC - 14（无铅）	2500个/卷带
NLV14007UBDR2G	SOIC - 14（无铅）	2500个/卷带

对于卷带规格的详细信息，包括部件方向和带尺寸等，可以参考安森美的Tape and Reel Packaging Specifications Brochure（BRD8011/D）。带有NLV前缀的型号适用于汽车和其他需要独特场地和控制变更要求的应用，并且通过了AEC - Q100认证，具备PPAP能力。

机械尺寸

SOIC - 14封装的MC14007UB有详细的机械尺寸规格，具体如下（单位：毫米和英寸）：	尺寸	毫米（最小值）	毫米（最大值）	英寸（最小值）	英寸（最大值）
A	1.35	-	0.054	0.068
A1	0.10	0.25	0.004	0.010
A3	0.19	0.25	0.008	0.010
b	0.35	0.49	0.014	0.019
D	8.55	8.75	0.337	0.344
E	3.80	4.00	0.150	-
e	1.27	BSC	0.050 BSC	-
H	5.80	6.20	0.228	0.244
h	0.25	0.50	0.010	0.019
c	0.40	1.25	0.016	0.049
M	0°	7°	0°	7°

在进行PCB设计时，需要根据这些尺寸进行合理的布局，同时要注意一些尺寸的特殊说明，如尺寸b不包括坝条突出部分，尺寸D和E不包括模具突出部分等。

总之，MC14007UB是一款功能强大、应用广泛的器件，在电子设计中具有很大的优势。工程师们在使用时，需要根据具体的设计需求，合理选择器件的参数和应用电路，同时要注意静电防护等问题，以确保设计的稳定性和可靠性。大家在实际应用中有没有遇到过一些关于MC14007UB的问题呢？欢迎在评论区分享交流。