德州儀器SN74HC04PWR門極和反相器中文資料

一、型號與類型

德州儀器（Texas Instruments，簡稱TI）生產的SN74HC04PWR是一款高性能的CMOS門極和反相器集成電路。該芯片屬于74HC系列，具體型號為SN74HC04PWR，是一款六路反相器，意味著它內部集成了六個獨立的反相器電路。這些反相器電路在邏輯設計中起著至關重要的作用，能夠實現信號的反轉，即將高電平信號轉換為低電平信號，或將低電平信號轉換為高電平信號。

　　廠商名稱：TI德州儀器

　　元件分類：門極和反相器

　　中文描述： 反相器，TSSOP封裝，14引腳6表面貼裝，74HC04，1輸入，2 V至6 V

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

　　數據手冊：http://www.kmzr.net.cn/data/k01-349572-SN74HC04PWR.html

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　　SN74HC04PWR概述

　　SN74HC04PWR是一款六路反相器，包含六個獨立電路。該器件以正邏輯執(zhí)行布爾函數Y=A。該器件的工作電壓范圍為2至6V，輸出可驅動多達10個LSTTL負載。

　　最大20?A ICC低功耗

　　8ns典型tpd

　　5V時±4mA輸出驅動

　　1?A最大低輸入電流

　　綠色產品，無Sb/Br

　　應用

　　消費電子產品，通信與網絡，計量

　　SN74HC04PWR中文參數

  　　SN74HC04PWR引腳圖

二、工作原理

SN74HC04PWR的工作原理基于CMOS（互補金屬氧化物半導體）技術，該技術以其低功耗、高速度和高噪聲抑制能力而著稱。每個反相器電路都包含一對互補的MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）：一個P溝道MOSFET和一個N溝道MOSFET。當輸入信號為高電平時（接近電源電壓），N溝道MOSFET導通，P溝道MOSFET截止，輸出信號被拉低到地電位（低電平）；反之，當輸入信號為低電平時，P溝道MOSFET導通，N溝道MOSFET截止，輸出信號被拉到電源電壓（高電平）。這種互補的工作方式確保了反相器能夠快速且準確地實現信號的反轉。

三、特點

1. 低功耗：SN74HC04PWR采用CMOS技術，具有極低的靜態(tài)功耗。在大多數應用場合下，其功耗遠低于傳統(tǒng)的TTL（晶體管-晶體管邏輯）電路。

2. 高速度：由于CMOS器件的開關速度快，SN74HC04PWR能夠提供較高的工作頻率，滿足高速數字電路的需求。

3. 寬工作電壓范圍：該芯片的工作電壓范圍從2V到6V，使得它能夠在多種電源電壓下工作，增加了設計的靈活性。

4. 高噪聲抑制能力：CMOS電路的高輸入阻抗和低輸出阻抗特性，使得SN74HC04PWR對噪聲信號具有較好的抑制能力，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

5. 綠色產品：SN74HC04PWR符合環(huán)保要求，無Sb/Br等有害物質，適合用于消費電子產品、通信與網絡以及計量等領域。

四、應用

SN74HC04PWR由于其優(yōu)異的性能和廣泛的應用范圍，在電子設計中得到了廣泛的應用。以下是一些典型的應用場景：

1. 信號反相：在數字電路中，經常需要將某些信號進行反相處理，以滿足特定的邏輯要求。SN74HC04PWR作為一款六路反相器，能夠輕松實現這一功能。

2. 振蕩電路：利用SN74HC04PWR的反相器電路，可以構建出多種振蕩電路，如RC振蕩器、晶體振蕩器等。這些振蕩電路在時鐘信號產生、頻率控制等方面發(fā)揮著重要作用。

3. 電壓測量：在某些應用場合下，需要測量電路中的電壓值。通過將SN74HC04PWR的反相器電路與適當的電阻和電容組合，可以構成電壓測量電路，實現對電壓的精確測量。

4. 時鐘延遲：在數字系統(tǒng)中，有時需要對時鐘信號進行延遲處理，以滿足特定的時序要求。SN74HC04PWR的反相器電路可以作為時鐘延遲元件，通過調整電路參數來實現所需的延遲時間。

5. 存儲器寄存器：在數字存儲系統(tǒng)中，寄存器是不可或缺的組成部分。SN74HC04PWR的反相器電路可以用于構建簡單的寄存器電路，實現對數據的暫存和傳輸。

五、參數

以下是SN74HC04PWR的主要參數：

• 制造商：Texas Instruments

• 封裝：TSSOP-14（薄型小尺寸封裝）

• 產品種類：門極和反相器

• 功能：Inverter（反相器）

• 電路數量：6 Circuit（六路）

• 輸入類型：CMOS

• 邏輯系列：HC

• 邏輯類型：CMOS

• 電源電壓-最大：6 V

• 電源電壓-最小：2 V

• 工作溫度范圍：-40°C to +85°C

• 安裝風格：SMD/SMT（表面貼裝技術）

• 輸出類型：CMOS

• 輸出線路數量：6 Output（六路輸出）

• 高電平輸出電流：-4 mA

• 低電平輸出電流：4 mA

• 工作電源電壓：5 V（典型值）

• 傳播延遲時間：20 ns（典型值）

• 單位重量：5mg（典型值，具體取決于封裝和制造商）

• 功耗（靜態(tài)）：在典型工作條件下，每個反相器的靜態(tài)功耗極低，通常不超過幾微瓦，這極大地減少了整個系統(tǒng)的能耗。

• 輸入電壓閾值（Vih, Vil）：高電平輸入閾值（Vih）和低電平輸入閾值（Vil）定義了反相器能夠正確識別輸入信號為高或低的電壓范圍。對于SN74HC04PWR，這些值通常在電源電壓的一定比例內，確保了在不同電源電壓下的兼容性和穩(wěn)定性。

• 輸出電壓（Voh, Vol）：高電平輸出電壓（Voh）和低電平輸出電壓（Vol）分別定義了反相器在輸出高電平和低電平時的電壓水平。這些值通常接近電源電壓（對于Voh）和地電位（對于Vol），但會受到負載條件和電源電壓的影響。

• 扇出能力：扇出能力指的是一個邏輯門能夠驅動的最大負載數量，即它能夠直接連接的其他邏輯門或電路元件的數量。SN74HC04PWR具有較高的扇出能力，能夠驅動多個負載而不影響其性能。

• 噪聲容限：噪聲容限是指輸入信號可以偏離其理想值而不影響輸出狀態(tài)的程度。SN74HC04PWR的CMOS結構提供了較高的噪聲容限，增強了系統(tǒng)對噪聲和干擾的抵抗能力。

• 封裝與引腳：TSSOP-14封裝是一種緊湊的、表面貼裝型封裝，適合高密度PCB設計。SN74HC04PWR的引腳排列遵循標準的邏輯IC引腳配置，便于與其他邏輯器件進行連接和替換。

六、設計考慮

在設計使用SN74HC04PWR的電路時，需要考慮以下幾個因素：

1. 電源電壓：確保電源電壓在SN74HC04PWR的工作電壓范圍內，并根據具體應用選擇合適的電壓值。

2. 負載條件：考慮反相器需要驅動的負載類型和數量，確保不超過其扇出能力。在需要驅動重負載時，可能需要使用緩沖器或驅動器來增強驅動能力。

3. 時序要求：根據系統(tǒng)的時序要求，選擇適當的傳播延遲時間。如果需要更短的延遲時間，可能需要考慮使用更高速的邏輯器件。

4. 噪聲和干擾：在噪聲和干擾較大的環(huán)境中，采取適當的措施來降低噪聲對SN74HC04PWR的影響，如使用去耦電容、濾波器等。

5. 散熱：雖然SN74HC04PWR的功耗極低，但在高密度或高功耗應用中仍需關注散熱問題，確保芯片溫度不超過其最大工作溫度限制。

七、總結

德州儀器SN74HC04PWR是一款高性能的六路CMOS反相器集成電路，具有低功耗、高速度、寬工作電壓范圍和高噪聲抑制能力等優(yōu)點。它在數字電路設計中有著廣泛的應用，包括信號反相、振蕩電路、電壓測量、時鐘延遲和存儲器寄存器等方面。通過深入了解其工作原理、特點和參數，我們可以更好地利用SN74HC04PWR來優(yōu)化我們的電路設計，提高系統(tǒng)的性能和可靠性。