onsemi MC74AC253/MC74ACT253 双4输入多路复用器：技术解析与应用指南

在电子设计领域，多路复用器是一种常见且重要的器件，它能够在多个输入信号中进行选择并输出，广泛应用于数据传输和信号处理等领域。今天我们要深入探讨的是安森美（onsemi）推出的 MC74AC253 和 MC74ACT253 双 4 输入多路复用器，了解其特性、功能以及在实际设计中的应用要点。

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产品概述

MC74AC253 和 MC74ACT253 是具有三态输出的双 4 输入多路复用器。它们可以通过公共选择输入从四个数据源中选择两位数据。并且，通过将相应的输出使能（OE）输入置为高电平，输出可以单独切换到高阻抗状态，这使得输出能够直接与总线系统接口。这两款器件均为无铅产品，符合环保要求。

引脚功能

该器件采用 16 引脚封装，各引脚功能如下：	PIN	名称	功能
I 0a - I 3a		侧 A 数据输入
I 0b - I 3b		侧 B 数据输入
S 0, S 1		公共选择输入
OE a		侧 A 输出使能输入
OE b		侧 B 输出使能输入
Z a, Z b		三态输出

真值表

通过真值表，我们可以清晰地了解该器件在不同输入组合下的输出状态。地址输入 (S{0}) 和 (S{1}) 对两个部分是公共的。其中，H 表示高电压电平，L 表示低电压电平，X 表示无关，Z 表示高阻抗。

选择输入		数据输入				输出使能	Z 输出
S 0	S 1	I 0	I 1	I 2	I 3	OE
X	X	X	X	X	X	H	Z
L	L	L	X	X	X	L	L
L	L	H	X	X	X	L	H
H	L	X	L	X	X	L	L
H	L	X	H	X	X	L	H
L	H	X	X	L	X	L	L
L	H	X	X	H	X	L	H
H	H	X	X	X	L	L	L
H	H	X	X	X	H	L	H

功能描述

MC74AC253/74ACT253 包含两个相同的 4 输入多路复用器，具有三态输出。它们通过公共选择输入（(S{0}) (S{1})）从四个数据源中选择两位数据。每个 4 输入多路复用器都有单独的输出使能（(overline{OE}{a})，(overline{OE}{b})）输入，当这些输入为高电平时，输出将被强制进入高阻抗（High Z）状态。该器件可以看作是一个 2 极 4 位置开关的逻辑实现，开关位置由提供给两个选择输入的逻辑电平决定。其输出的逻辑方程如下： [Z{a}=OE{a} cdotleft(I{0 a} cdot overline{S{1}} cdot overline{S{0}}+I{1 a} cdot overline{S{1}} cdot S{0}+I{2 a} cdot S{1} cdot overline{S{0}}+I{3 a} cdot S{1} cdot S{0}right)] [Z{b}=OE{b} cdotleft(I{0 b} cdot overline{S{1}} cdot overline{S{0}}+I{1 b} cdot overline{S{1}} cdot S{0}+I{2 b} cdot S{1} cdot overline{S{0}}+I{3 b} cdot S{1} cdot S{0}right)]

需要注意的是，如果将三态器件的输出连接在一起，除了一个器件外，其他所有器件都必须处于高阻抗状态，以避免超过最大额定值的高电流。设计师应确保连接在一起的三态器件的输出使能信号设计不会出现重叠。

电气特性

最大额定值

该器件的最大额定值包括直流输入电压、直流接地电流、存储温度范围、结温等。超过这些额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。例如，IO 绝对最大额定值必须遵守，封装热阻抗需根据 JESD51 - 7 计算等。

推荐工作条件

推荐工作条件规定了器件正常工作的电压、温度、输入输出电流等参数范围。不同的电源电压（如 2.0 - 6.0V 对于 MC74AC253，4.5 - 5.5V 对于 MC74ACT253）和输入输出电压范围，以及输入上升和下降时间等都有明确要求。超出这些范围可能会影响器件的可靠性。

直流特性

直流特性包括最小高电平输入电压、最大低电平输入电压、最小高电平输出电压、最大低电平输出电压、最大输入泄漏电流、最大三态电流等参数。这些参数在不同的电源电压和温度条件下有不同的保证极限值。例如，在不同的 (V{CC}) 下，(V{IH})、(V{IL})、(V{OH})、(V_{OL}) 等参数会有所变化。

交流特性

交流特性主要涉及传播延迟、输出使能时间和输出禁用时间等参数。这些参数在不同的电源电压和温度条件下也有相应的规定。例如，在 (V{CC}) 为 3.3V 和 5.0V 时，不同的传播延迟时间（如 (t{PLH})、(t{PHL})）和输出使能/禁用时间（如 (t{PZH})、(t{PZL})、(t{PHZ})、(t_{PLZ})）都有明确的范围。

电容特性

输入电容 (C{IN}) 为 4.5pF（(V{CC} = 5.0V)），功耗电容 (C{PD}) 为 50pF（(V{CC} = 5.0V)）。这些电容特性对于电路的性能和功耗有一定的影响。

订购信息

该器件提供了不同的订购选项，如 MC74AC253DR2G 和 MC74ACT253DR2G，均采用 SOIC - 16 无铅封装，每盘 2500 个。

机械尺寸和标记

文档中还提供了 SOIC - 16 封装的机械尺寸和标记信息。包括各引脚的位置、封装的外形尺寸、公差等详细内容，对于 PCB 设计和器件安装非常重要。

总结与思考

MC74AC253 和 MC74ACT253 双 4 输入多路复用器具有丰富的功能和良好的电气特性，适用于多种电子系统。在实际设计中，工程师需要根据具体的应用场景，合理选择器件，并严格遵守其最大额定值和推荐工作条件。同时，要注意三态输出的使用规则，避免出现电流过大的问题。大家在使用这款器件时，有没有遇到过什么特殊的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享。