深入解析 MC74HC574A/MC74HCT574A 八进制三态非反相 D 触发器

在电子设计领域，触发器是数字电路中不可或缺的基础元件，广泛应用于数据存储、时序控制等众多场景。今天，我们就来深入探讨安森美（onsemi）推出的 MC74HC574A 和 MC74HCT574A 八进制三态非反相 D 触发器。

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产品概述

MC74HC574A 和 MC74HCT574A 在引脚排列上与 LS574 相同。MC74HC574A 的输入与标准 CMOS 输出兼容，通过上拉电阻，也能与 LSTTL 输出兼容；而 MC74HCT574A 可作为电平转换器，用于将 TTL 或 NMOS 输出与高速 CMOS 输入进行接口。

当数据满足建立时间要求时，会在时钟信号的上升沿被锁存到输出端。输出使能输入并不影响触发器的状态，但当输出使能为高电平时，所有器件输出将被强制置于高阻态，这意味着即使输出未使能，数据也能被存储。

此外，HC574A/HCT574A 在功能上与 HC374A/HCT374A 相同，但它的触发器输入位于封装与输出相反的一侧，这一设计有利于 PCB 布局。

产品特性

驱动能力

输出驱动能力可达到 15 个 LSTTL 负载，能够直接与 CMOS、NMOS 和 TTL 接口，为不同类型电路的连接提供了便利。

电压范围

• MC74HC 系列的工作电压范围为 2.0 至 6.0 V，具有较宽的电压适应性。
• MC74HCT 系列的工作电压范围为 4.5 至 5.5 V，更适合与 TTL 电平兼容的应用场景。

低输入电流

输入电流仅为 1.0 μA，这有助于降低功耗，提高电路的能效。

符合标准

符合 JEDEC 标准 No. 7A 的要求，芯片复杂度为 286 个 FET 或 71.5 个等效门。部分产品带有 -Q 后缀，适用于汽车等对特定场地和控制变更有要求的应用，并且通过了 AEC - Q100 认证，具备 PPAP 能力。同时，这些器件无铅且符合 RoHS 标准，符合环保要求。

电气特性

直流电气特性

• 输入电压：不同温度下，对于不同的电源电压，规定了最小高电平输入电压（VIH）和最大低电平输入电压（VIL）。例如，在 MC74HC574A 中，当 VCC 为 2.0 V 时，VIH 为 1.5 V，VIL 为 0.5 V。
• 输出电压：明确了最小高电平输出电压（VOH）和最大低电平输出电压（VOL）。以 MC74HCT574A 为例，当 VCC 为 4.5 V 且输出电流满足一定条件时，VOH 为 4.4 V，VOL 为 0.1 V。
• 输入泄漏电流：最大输入泄漏电流（lin）在不同温度和电源电压下有相应的规定，如在 VCC 为 6.0 V 时，lin 最大为 ±1.0 μA。
• 三态泄漏电流：最大三态泄漏电流（loz）在输出处于高阻态时也有明确的限制。
• 静态电源电流：最大静态电源电流（ICC）反映了器件在静态时的功耗情况。

交流电气特性

• 时钟频率：规定了最大时钟频率（fmax），如 MC74HC574A 在 VCC 为 2.0 V 时，fmax 为 6.0 MHz。
• 传播延迟：包括时钟到 Q 的最大传播延迟（tPLH、tPHL）以及输出使能到 Q 的最大传播延迟（tPLZ、tpHZ、tpzL、tPZH）等参数，这些参数对于确定电路的时序性能至关重要。
• 输出转换时间：最大输出转换时间（tTLH、tTHL）描述了输出信号在高低电平之间转换的速度。
• 输入输出电容：最大输入电容（Cin）和最大三态输出电容（Cout）在不同温度下保持稳定，分别为 10 pF 和 15 pF。

时序要求

建立时间

最小建立时间（tsu）是指数据在时钟上升沿之前必须保持稳定的时间。不同的电源电压下，tsu 的值有所不同，例如 MC74HC574A 在 VCC 为 2.0 V 时，tsu 为 50 ns。

保持时间

最小保持时间（th）是指数据在时钟上升沿之后必须保持稳定的时间，在不同电源电压下，MC74HC574A 和 MC74HCT574A 的 th 均为 5.0 ns。

脉冲宽度

最小脉冲宽度（tw）规定了时钟信号的最小持续时间，以确保数据能够正确锁存。

输入上升和下降时间

最大输入上升和下降时间（tr、tf）限制了输入信号的变化速度，不同电源电压下有不同的要求。

封装与订购信息

该系列产品提供了多种封装形式，如 SOIC - 20 宽体封装和 TSSOP - 20 封装，并且有不同的包装数量可供选择，如每导轨 38 个、每卷带 1000 个或 2500 个等。同时，部分产品已停产，在设计时需要注意参考相关表格。

总结

MC74HC574A 和 MC74HCT574A 八进制三态非反相 D 触发器凭借其丰富的特性和良好的电气性能，在数字电路设计中具有广泛的应用前景。电子工程师在使用时，需要根据具体的应用场景，合理选择合适的型号和封装，并严格按照其电气特性和时序要求进行设计，以确保电路的稳定运行。你在实际设计中是否使用过这款触发器？遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。