74LCX38：低电压四2输入与非门（开漏）芯片详解

一、引言

在电子设计领域，芯片的选择对于整个系统的性能和稳定性至关重要。74LCX38作为一款低电压四2输入与非门（开漏）芯片，具有诸多独特的特性，适用于多种电子系统的设计。本文将详细介绍74LCX38芯片的相关信息，帮助电子工程师更好地了解和应用该芯片。

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二、芯片概述

2.1 基本功能

74LCX38芯片包含四个2输入开漏与非门。其输入能够承受高达7V的电压，这使得它可以实现5V系统与3V系统之间的接口连接。该芯片采用先进的CMOS技术制造，在实现高速运行的同时，还能保持CMOS低功耗的特性。

2.2 特点总结

• 5V 容忍输入：可兼容5V系统，方便不同电压系统之间的连接。
• 宽电压范围：提供2.3V至3.6V的(V_{CC})规格。
• 高速运行：在(V{CC}=3.3V)时，最大传输延迟时间(t{PD})为5.0ns。
• 低功耗：最大(I_{CC})为(10mu A)。
• 高阻抗：在掉电时，输入和输出呈高阻抗状态。
• 强驱动能力：在(V_{CC}=3.0V)时，输出驱动电流可达24mA。
• 抗干扰：采用专有噪声/EMI降低电路。
• 高可靠性：闩锁性能超过500mA，ESD性能方面，人体模型达到2000V，机器模型达到150V。

三、订购信息

3.1 订购代码与封装

订购编号	封装编号	封装描述
74LCX38M	M14A	14引脚小外形集成电路（SOIC），JEDEC MS - 012，0.150"窄型
74LCX38MX_NL（注1）	M14A	无铅14引脚小外形集成电路（SOIC），JEDEC MS - 012，0.150"窄型
74LCX38SJ	M14D	无铅14引脚小外形封装（SOP），EIAJ TYPE II，5.3mm宽
74LCX38MTC	MTC14	14引脚薄收缩小外形封装（TSSOP），JEDEC MO - 153，4.4mm宽
74LCX38MTCX_NL（注1）	MTC14	无铅14引脚薄收缩小外形封装（TSSOP），JEDEC MO - 153，4.4mm宽

注1：“_NL”表示无铅封装（符合JEDEC J - STD - 020B），该器件仅提供卷带包装。此外，器件也可提供卷带包装，只需在订购代码后添加后缀字母“X”即可。

3.2 引脚描述

引脚名称	描述
An, Bn	输入
On	输出

四、电气特性

4.1 绝对最大额定值

参数	条件	单位
(V_{CC})	电源电压	-
(V_{I})	直流输入电压	-
(V_{O})	-	V
(I_{IK})	(V_{I}	-50	mA
(I_{OK})	(V_{O}	-50	mA
(I_{O})	直流输出灌电流((I_{OL}))	-	mA
(I_{CC})	每个电源引脚的直流电源电流	-	mA
(GND)	每个接地引脚的直流接地电流	±100	mA
(T_{STG})	-	-65至 +150	°C

需要注意的是，绝对最大额定值是指超过该值后无法保证器件的安全性，器件不应在这些极限条件下运行。电气特性表中定义的参数在绝对最大额定值下无法保证。

4.2 推荐工作条件

参数	最小值	最大值	单位
(V_{CC})	2.3	3.6	V
输入电压	0	5.5	V
(V_{O})	0	-	V
(I{OL})（(V{CC}=3.0V - 3.6V)）	-	24	mA
(I{OL})（(V{CC}=2.3V - 2.7V)）	-	8	mA
自由空气工作温度	-	85	°C
输入边沿速率（(V{IN}=0.8V - 2.0V)，(V{CC}=3.0V)）	0	10	-

同时，未使用的输入必须保持高电平或低电平，不能浮空。

4.3 直流电气特性

符号	参数	(V_{CC})（V）	(T_{A}=-40^{circ}C)至(+85^{circ}C)
(V_{IH})	高电平输入电压	2.3 - 2.7	2.0
(V_{IL})	低电平输入电压	2.3 - 2.7	0.8
(V{OL})（(I{OL}=16mA)）	输出低电平电压	2.3 - 3.6	0.2
(V{OL})（(I{OL}=24mA)）		2.7	0.55
(I_{I})	输入泄漏电流	-	-
(I_{OFF})	掉电泄漏电流	0	-
(I_{CC})	静态电源电流	2.3 - 3.6	-
(Delta I_{CC})	每个输入的(I_{CC})增加量	2.3 - 3.6	500
(I_{OHz})	-	2 - 3.6	10

4.4 交流电气特性

在(T{A}=-40^{circ}C)至(+85^{circ}C)，(R{L}=500Omega)的条件下：	参数	(V{CC}=3.3Vpm0.3V)，(C{L}=50pF)	(V{CC}=2.5Vpm0.2V)，(C{L}=30pF)	单位
(t_{PZL})（传播延迟时间）	最小值1.5，最大值5.0	最小值1.5，最大值6.0	ns
(t_{OSHL})（输出到输出的偏差）	-	最大值1.0	ns

偏差定义为同一器件的任意两个独立输出的实际传播延迟之间差值的绝对值，该规格适用于任何同向切换的输出，无论是高到低（(t{OSHL})）还是低到高（(t{OSLH})）。

4.5 动态开关特性与电容特性

符号	参数	条件（典型值）	单位
(C_{IN})	输入电容	(V{CC})开路，(V{I}=0V)或(V_{CC})	7	pF
(C_{OUT})	输出电容	(V{CC}=3.3V)，(V{I}=0V)或(V_{CC})	8	pF
(C_{PD})	功耗电容	(V{CC}=3.3V)，(V{I}=0V)或(V_{CC})，(f = 10MHz)	25	pF

五、AC 加载与波形

文档中给出了AC测试电路和波形图，测试电路中(C{L})包括探头和夹具电容。在不同的(V{CC})条件下，有不同的测试电压要求，输入脉冲特性为(f = 1MHz)，(t{r}=t{f}=3ns)。

六、焊盘图案推荐

文档中提供了两种封装的焊盘图案推荐，分别符合不同的标准，尺寸单位为毫米，同时对相关注意事项进行了说明，如符合的标准、尺寸的包含范围等。

七、总结

74LCX38芯片凭借其5V容忍输入、高速运行、低功耗等特性，在电子设计中具有广泛的应用前景。电子工程师在使用该芯片时，需要严格按照推荐工作条件进行设计，同时关注其电气特性和封装信息，以确保系统的稳定性和可靠性。大家在实际应用中是否遇到过类似芯片的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。