高速CMOS逻辑双可重触发单稳态多谐振荡器：CD54/74HC123、CD54/74HCT123、CD74HC423、CD74HCT423深度解析

在电子设计领域，单稳态多谐振荡器是一种常用的电路元件，它能产生精确的脉冲信号，在定时、计数、脉冲整形等方面发挥着重要作用。今天我们要深入探讨的是Harris Semiconductor推出的CD54/74HC123、CD54/74HCT123、CD74HC423、CD74HCT423这几款高速CMOS逻辑双可重触发单稳态多谐振荡器。

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一、产品概述

这几款器件是双单稳态多谐振荡器，具备可重触发功能，并且带有复位端。它们的主要区别在于，123类型可以由负到正的复位脉冲触发，而423类型则不具备这一特性。这些器件的输出脉冲宽度可以通过外部电阻（$R{X}$）和外部电容（$C{X}$）进行控制，从而实现较宽范围的脉冲宽度调节。

二、产品特性亮点

（一）功能特性

1. 复位功能强大：覆盖性复位可终止输出脉冲，这在需要精确控制脉冲时长的应用中非常实用。例如，在一些对脉冲时间要求严格的通信系统中，当需要提前结束脉冲时，复位功能就能派上用场。
2. 灵活的触发方式：可以从上升沿或下降沿触发，为设计提供了更多的灵活性。工程师可以根据具体的信号特点和系统需求，选择合适的触发方式。
3. 缓冲输出：Q和Q缓冲输出，能提供更好的信号驱动能力，确保信号在传输过程中的稳定性。
4. 独立复位：每个单稳态多谐振荡器都有独立的复位端，方便对不同的电路部分进行单独控制。
5. 宽范围输出脉冲宽度：通过调整$R{X}$和$C{X}$，可以实现较宽范围的输出脉冲宽度，满足不同应用场景的需求。
6. 施密特触发器输入：A和B输入都采用了施密特触发器，能有效提高电路的抗干扰能力，使电路在复杂的电磁环境中也能稳定工作。

（二）电气特性

1. 高扇出能力：在不同的输出类型下，具有不同的扇出能力。标准输出可驱动10个LSTTL负载，总线驱动输出可驱动15个LSTTL负载，能满足不同规模电路的驱动需求。
2. 宽工作温度范围：工作温度范围为 -55°C 到 125°C，适用于各种恶劣的工业和环境条件。
3. 平衡的传播延迟和转换时间：能保证信号在电路中的传输速度和稳定性，减少信号失真。
4. 低功耗：与LSTTL逻辑IC相比，显著降低了功耗，符合现代电子设备对低功耗的要求。
5. 不同类型的工作电压范围：HC类型可在2V到6V的电压下工作，具有较高的噪声抗扰度；HCT类型则在4.5V到5.5V的电压下工作，与LSTTL输入逻辑直接兼容，同时也具备CMOS输入兼容性。

三、工作原理与真值表

（一）工作原理

这些器件的工作原理基于单稳态多谐振荡器的基本原理，通过外部的$R{X}$和$C{X}$来控制输出脉冲的宽度。当触发信号到来时，电路进入暂稳态，输出脉冲开始，直到满足复位条件或暂稳态时间结束，输出脉冲终止。

（二）真值表

INPUTS			OUTPUTS
A	B	R	Q	Q
CD74HC/HCT123
H	X	H	L	H
X	L	H	L	H
L	↑	H		T
↑	H	H		T
X	X	L	L	H
L	H	↑		T
CD74HC/HCT423
H	X	H	L	H
X	L	H	L	H
L	↑	H		T
↑	H	H		T
X	X	L	L	H

其中，H表示高电压电平，L表示低电压电平，X表示无关。通过真值表，我们可以清晰地了解输入信号与输出信号之间的逻辑关系，从而更好地进行电路设计。

四、电气参数与规格

（一）绝对最大额定值

参数	数值
DC Supply Voltage	-0.5V to 7V
DC Input Diode Current	±20mA
DC Output Diode Current	±20mA
DC Output Source or Sink Current per Output Pin	±25mA
DC Vcc or Ground Current	±50mA

在设计电路时，必须确保器件的工作参数在这些绝对最大额定值范围内，否则可能会导致器件损坏。

（二）热信息

不同封装的热阻不同，例如E(PDIP)封装的热阻为67°C/W，M(SOIC)封装为73°C/W等。同时，最大结温为150°C，最大存储温度范围为 -65°C 到 150°C。了解这些热信息对于合理选择封装和进行散热设计非常重要。

（三）工作条件

HC类型的工作电压范围为2V到6V，HCT类型为4.5V到5.5V。输入和输出电压也有相应的要求，输入上升和下降时间在不同电压下有不同的最大值限制。这些工作条件是保证器件正常工作的基础，设计时必须严格遵守。

（四）DC电气规格

包括高、低电平输入电压、高、低电平输出电压、输入泄漏电流、静态器件电流等参数。这些参数在不同的温度和电压条件下会有所变化，设计时需要根据具体的应用场景进行考虑。例如，在不同的负载类型（CMOS负载和TTL负载）下，输出电压的数值会有所不同。

（五）开关规格

在输入$t{r}$，$t{f}$ = 6ns，$R{X}$ = 10KΩ，$C{X}$ = 0的条件下，给出了触发传播延迟、复位传播延迟、输出转换时间等参数。这些参数反映了器件的开关速度和信号传输延迟，对于高速电路设计至关重要。

五、测试电路与波形

文档中给出了多个测试电路和波形图，如输出脉冲控制使用复位输入（R）的波形图、触发单稳态的波形图等。通过这些测试电路和波形，我们可以更直观地了解器件的工作过程和性能特点，同时也可以用于验证电路设计的正确性。

六、封装信息

提供了多种封装选项，包括CDIP、PDIP、SOIC、SOP、TSSOP等。不同的封装在引脚数量、尺寸、热性能等方面有所不同，工程师可以根据实际需求选择合适的封装。例如，对于空间要求较高的应用，可以选择尺寸较小的SOIC或TSSOP封装；对于需要更好散热性能的应用，可以选择PDIP封装。

在使用这些器件时，需要注意静电放电问题，遵循正确的IC处理程序。同时，TI对提供的技术和可靠性数据等资源“按原样”提供，不承担任何明示或暗示的保证责任。工程师在设计过程中需要自行承担选择合适产品、设计和测试应用等责任。

这几款高速CMOS逻辑双可重触发单稳态多谐振荡器具有丰富的功能和良好的电气性能，适用于多种电子设计场景。作为电子工程师，在使用这些器件时，需要深入了解其特性和参数，结合具体的应用需求进行合理设计，以确保电路的稳定性和可靠性。你在实际应用中是否遇到过类似器件的设计难题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。