深入解析 MC74LCX16373：高性能 16 位透明锁存器

在电子设计领域，锁存器是一种常见且关键的逻辑元件，它能在特定时刻存储数据，为电路的稳定运行提供保障。今天我们要深入探讨的是安森美（onsemi）的 MC74LCX16373，一款高性能的 16 位透明锁存器。

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一、产品概述

MC74LCX16373 是一款工作电压范围为 1.65V 至 5.5V 的高性能非反相 16 位透明锁存器。它采用字节控制方式，每个字节都有独立的输出使能（OE）和锁存使能（LE）输入，当然，这些控制引脚也可以连接在一起，以实现完整的 16 位操作。其高阻抗 TTL 兼容输入能显著降低输入驱动器的电流负载，而 TTL 兼容输出则能提供更好的开关噪声性能。此外，它的输入电压规范为 5.5V，这使得它能够安全地由 5.0V 设备驱动。

二、功能特性

1. 宽电压工作范围

支持 1.65V 至 5.5V 的电源电压，这使得它在不同的电源环境下都能稳定工作，具有很强的适应性。

2. 高速性能

最大传播延迟时间（tpd）仅为 5.4ns，能够满足高速电路的设计需求。

3. 5V 容忍能力

输入和输出都能承受 5V 电压，方便与 5V TTL 逻辑电路进行接口。

4. 支持热插拔

允许在系统带电的情况下进行插入和拔出操作，提高了系统的可维护性。

5. 低功耗设计

在所有三种逻辑状态下，静态电源电流近乎为零（仅 20μA），大大降低了系统的功耗。

6. 高可靠性

闩锁性能超过 100mA，ESD 性能方面，人体模型（HBM）超过 2000V，确保了产品在复杂环境下的可靠性。

7. 环保设计

该器件无铅、无卤素、无溴化阻燃剂（BFR），符合 RoHS 标准。

三、工作原理

MC74LCX16373 包含 16 个 D 型锁存器，具有 3 态 5.0V 容忍输出。当锁存使能（LEn）输入为高电平时，Dn 输入的数据进入锁存器，此时锁存器处于透明状态，即锁存器输出会随着 D 输入的变化而变化。当 LE 为低电平时，锁存器会存储在 LE 从高电平变为低电平之前建立时间内 D 输入的数据。3 态输出由输出使能（OEn）输入控制，当 OE 为低电平时，输出被使能；当 OE 为高电平时，标准输出处于高阻抗状态，但这并不影响新数据进入锁存器。

四、电气特性

1. 最大额定值

符号	参数	值	单位
VCC	DC 电源电压	-0.5 至 +6.5	V
VIN	DC 输入电压	-0.5 至 +6.5	V
VOUT	DC 输出电压	不同模式下有所不同	V
IK	DC 输入二极管电流	-50	mA
lok	DC 输出二极管电流	-50	mA
lo	DC 输出源/灌电流	+50	mA
ICC	每个电源引脚的 DC 电源电流	±100	mA
IGND	每个接地引脚的 DC 电源电流	±100	mA
TSTG	存储温度范围	-65 至 +150	°C
TL	引脚温度（距外壳 1mm 处，持续 10 秒）	260	°C
TJ	偏置下的结温	+150	°C
θJA	热阻	71	°C/W
PD	静态空气中的功耗	1765	mW
MSL	湿度敏感度	1 级
FR	可燃性等级	UL 94 V - 0 @ 0.125 in
VESD	ESD 耐受电压	人体模型 >2000V	V

2. 推荐工作条件

符号	参数	最小值	典型值	最大值	单位
VCC	电源电压	1.65（工作），1.5（数据保留）	2.5，3.3	5.5	V
VIN	数字输入电压	0		5.5	V
VOUT	输出电压	0		VCC（工作模式），5.5（三态和掉电模式）	V
TA	工作自由空气温度	-55		+125	°C
tr, tf	输入上升或下降速率	根据不同 VCC 有所不同			ns/V

3. 直流电气特性

包括高电平输入电压（VIH）、低电平输入电压（VIL）、高电平输出电压（VOH）、低电平输出电压（VOL）、输入泄漏电流（II）、3 态输出泄漏电流（IOZ）、掉电泄漏电流（IOFF）、静态电源电流（ICC）等参数，这些参数在不同的电源电压和温度条件下有相应的规定。

4. 交流电气特性

涵盖了传播延迟（tPLH、tPHL）、输出使能时间（tpzH、tPZL）、输出禁用时间（tPHZ、tPLZ）、建立时间（ts）、保持时间（th）、LE 脉冲宽度（tw）、输出到输出偏斜（tOSHL、tOSLH）等参数，这些参数反映了器件在动态工作时的性能。

5. 动态开关特性

主要包括动态低峰值电压（VOLP）和动态低谷值电压（VOLV），在特定的测试条件下有相应的数值。

6. 电容特性

输入电容（CIN）为 7pF，输出电容（COUT）为 8pF，功耗电容（CPD）为 20pF。

五、引脚说明

MC74LCX16373 采用 48 引脚 TSSOP 封装，引脚功能如下：	引脚	功能
OEn	输出使能输入
LEn	锁存使能输入
D0 - D15	输入
O0 - O15	输出

六、真值表

输入	输出	输入	输出
LE1	OE1	D0:7	O0:7	LE2	OE2	D8:15	O8:15
X	H	X	Z	X	H	X	Z
H	L	L	L	H	L	L	L
H	L	H	H	H	L	H	H
L	L	X	O0	L	L	X	O0

其中，H 表示高电压电平，L 表示低电压电平，Z 表示高阻抗状态，X 表示高或低电压电平且允许转换。

七、订购信息

器件型号	封装	包装方式
MC74LCX16373DTG	TSSOP - 48（无铅）	39 个/导轨
MC74LCX16373DTR2G	TSSOP - 48（无铅）	2500 个/卷带
MC74LCX16373DTR2G - Q	TSSOP - 48（无铅）	2500 个/卷带

八、总结

MC74LCX16373 以其宽电压工作范围、高速性能、低功耗、高可靠性等优点，成为电子工程师在设计数字电路时的理想选择。无论是在通信、工业控制还是消费电子等领域，它都能发挥重要作用。在使用该器件时，工程师需要根据具体的应用需求，合理选择工作条件和参数，以确保电路的稳定运行。你在实际设计中是否使用过类似的锁存器呢？遇到过哪些问题？欢迎在评论区分享你的经验。