德州仪器SN74HC04PWR门极和反相器中文资料

一、型号与类型

德州仪器（Texas Instruments，简称TI）生产的SN74HC04PWR是一款高性能的CMOS门极和反相器集成电路。该芯片属于74HC系列，具体型号为SN74HC04PWR，是一款六路反相器，意味着它内部集成了六个独立的反相器电路。这些反相器电路在逻辑设计中起着至关重要的作用，能够实现信号的反转，即将高电平信号转换为低电平信号，或将低电平信号转换为高电平信号。

　　厂商名称：TI德州仪器

　　元件分类：门极和反相器

　　中文描述： 反相器，TSSOP封装，14引脚6表面贴装，74HC04，1输入，2 V至6 V

　　英文描述： Inverter 6-Element CMOS 14-Pin TSSOP T/R

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-349572-SN74HC04PWR.html

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　　SN74HC04PWR概述

　　SN74HC04PWR是一款六路反相器，包含六个独立电路。该器件以正逻辑执行布尔函数Y=A。该器件的工作电压范围为2至6V，输出可驱动多达10个LSTTL负载。

　　最大20?A ICC低功耗

　　8ns典型tpd

　　5V时±4mA输出驱动

　　1?A最大低输入电流

　　绿色产品，无Sb/Br

　　应用

　　消费电子产品，通信与网络，计量

　　SN74HC04PWR中文参数

  　　SN74HC04PWR引脚图

二、工作原理

SN74HC04PWR的工作原理基于CMOS（互补金属氧化物半导体）技术，该技术以其低功耗、高速度和高噪声抑制能力而著称。每个反相器电路都包含一对互补的MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）：一个P沟道MOSFET和一个N沟道MOSFET。当输入信号为高电平时（接近电源电压），N沟道MOSFET导通，P沟道MOSFET截止，输出信号被拉低到地电位（低电平）；反之，当输入信号为低电平时，P沟道MOSFET导通，N沟道MOSFET截止，输出信号被拉到电源电压（高电平）。这种互补的工作方式确保了反相器能够快速且准确地实现信号的反转。

三、特点

1. 低功耗：SN74HC04PWR采用CMOS技术，具有极低的静态功耗。在大多数应用场合下，其功耗远低于传统的TTL（晶体管-晶体管逻辑）电路。

2. 高速度：由于CMOS器件的开关速度快，SN74HC04PWR能够提供较高的工作频率，满足高速数字电路的需求。

3. 宽工作电压范围：该芯片的工作电压范围从2V到6V，使得它能够在多种电源电压下工作，增加了设计的灵活性。

4. 高噪声抑制能力：CMOS电路的高输入阻抗和低输出阻抗特性，使得SN74HC04PWR对噪声信号具有较好的抑制能力，提高了系统的稳定性和可靠性。

5. 绿色产品：SN74HC04PWR符合环保要求，无Sb/Br等有害物质，适合用于消费电子产品、通信与网络以及计量等领域。

四、应用

SN74HC04PWR由于其优异的性能和广泛的应用范围，在电子设计中得到了广泛的应用。以下是一些典型的应用场景：

1. 信号反相：在数字电路中，经常需要将某些信号进行反相处理，以满足特定的逻辑要求。SN74HC04PWR作为一款六路反相器，能够轻松实现这一功能。

2. 振荡电路：利用SN74HC04PWR的反相器电路，可以构建出多种振荡电路，如RC振荡器、晶体振荡器等。这些振荡电路在时钟信号产生、频率控制等方面发挥着重要作用。

3. 电压测量：在某些应用场合下，需要测量电路中的电压值。通过将SN74HC04PWR的反相器电路与适当的电阻和电容组合，可以构成电压测量电路，实现对电压的精确测量。

4. 时钟延迟：在数字系统中，有时需要对时钟信号进行延迟处理，以满足特定的时序要求。SN74HC04PWR的反相器电路可以作为时钟延迟元件，通过调整电路参数来实现所需的延迟时间。

5. 存储器寄存器：在数字存储系统中，寄存器是不可或缺的组成部分。SN74HC04PWR的反相器电路可以用于构建简单的寄存器电路，实现对数据的暂存和传输。

五、参数

以下是SN74HC04PWR的主要参数：

• 制造商：Texas Instruments

• 封装：TSSOP-14（薄型小尺寸封装）

• 产品种类：门极和反相器

• 功能：Inverter（反相器）

• 电路数量：6 Circuit（六路）

• 输入类型：CMOS

• 逻辑系列：HC

• 逻辑类型：CMOS

• 电源电压-最大：6 V

• 电源电压-最小：2 V

• 工作温度范围：-40°C to +85°C

• 安装风格：SMD/SMT（表面贴装技术）

• 输出类型：CMOS

• 输出线路数量：6 Output（六路输出）

• 高电平输出电流：-4 mA

• 低电平输出电流：4 mA

• 工作电源电压：5 V（典型值）

• 传播延迟时间：20 ns（典型值）

• 单位重量：5mg（典型值，具体取决于封装和制造商）

• 功耗（静态）：在典型工作条件下，每个反相器的静态功耗极低，通常不超过几微瓦，这极大地减少了整个系统的能耗。

• 输入电压阈值（Vih, Vil）：高电平输入阈值（Vih）和低电平输入阈值（Vil）定义了反相器能够正确识别输入信号为高或低的电压范围。对于SN74HC04PWR，这些值通常在电源电压的一定比例内，确保了在不同电源电压下的兼容性和稳定性。

• 输出电压（Voh, Vol）：高电平输出电压（Voh）和低电平输出电压（Vol）分别定义了反相器在输出高电平和低电平时的电压水平。这些值通常接近电源电压（对于Voh）和地电位（对于Vol），但会受到负载条件和电源电压的影响。

• 扇出能力：扇出能力指的是一个逻辑门能够驱动的最大负载数量，即它能够直接连接的其他逻辑门或电路元件的数量。SN74HC04PWR具有较高的扇出能力，能够驱动多个负载而不影响其性能。

• 噪声容限：噪声容限是指输入信号可以偏离其理想值而不影响输出状态的程度。SN74HC04PWR的CMOS结构提供了较高的噪声容限，增强了系统对噪声和干扰的抵抗能力。

• 封装与引脚：TSSOP-14封装是一种紧凑的、表面贴装型封装，适合高密度PCB设计。SN74HC04PWR的引脚排列遵循标准的逻辑IC引脚配置，便于与其他逻辑器件进行连接和替换。

六、设计考虑

在设计使用SN74HC04PWR的电路时，需要考虑以下几个因素：

1. 电源电压：确保电源电压在SN74HC04PWR的工作电压范围内，并根据具体应用选择合适的电压值。

2. 负载条件：考虑反相器需要驱动的负载类型和数量，确保不超过其扇出能力。在需要驱动重负载时，可能需要使用缓冲器或驱动器来增强驱动能力。

3. 时序要求：根据系统的时序要求，选择适当的传播延迟时间。如果需要更短的延迟时间，可能需要考虑使用更高速的逻辑器件。

4. 噪声和干扰：在噪声和干扰较大的环境中，采取适当的措施来降低噪声对SN74HC04PWR的影响，如使用去耦电容、滤波器等。

5. 散热：虽然SN74HC04PWR的功耗极低，但在高密度或高功耗应用中仍需关注散热问题，确保芯片温度不超过其最大工作温度限制。

七、总结

德州仪器SN74HC04PWR是一款高性能的六路CMOS反相器集成电路，具有低功耗、高速度、宽工作电压范围和高噪声抑制能力等优点。它在数字电路设计中有着广泛的应用，包括信号反相、振荡电路、电压测量、时钟延迟和存储器寄存器等方面。通过深入了解其工作原理、特点和参数，我们可以更好地利用SN74HC04PWR来优化我们的电路设计，提高系统的性能和可靠性。