SN74AHC74PWR 产品概述

一、产品简介

SN74AHC74PWR 是德州仪器（TI）生产的双路 D 型触发器（Dual D-type flip-flop），属于 74AHC 系列高速 CMOS 器件。每个触发器为 1 位，具备互补输出（Q / Q̄）以及独立的置位和复位端，可在低功耗下实现高速的边沿触发逻辑存储与同步功能。器件适合在 2.0 V 至 5.5 V 的电源电压范围内工作，覆盖工业级温度范围（-40 ℃ 至 +125 ℃），可满足多种嵌入式控制、时序管理及数字接口电路的需求。

二、主要规格

• 器件类型：D 型触发器（上升沿触发）
• 通道数：2（每通道 1 位）
• 功能：异步置位与复位（独立控制端）
• 输出类型：互补输出（Q、Q̄）
• 电源电压：2.0 V ~ 5.5 V
• 最大时钟频率（典型）：约 115 MHz
• 传播延迟 tpd：9.3 ns @ 5 V, CL = 50 pF
• 输出驱动能力：IOL = 8 mA（下拉），IOH = 8 mA（上拉）
• 静态电流 Iq：典型 2 µA
• 输入电容：约 2 pF
• 建立时间（setup time）：5 ns
• 保持时间（hold time）：500 ps
• 工作温度范围：-40 ℃ ~ +125 ℃
• 系列：74AHC
• 封装：TSSOP-14
• 型号：SN74AHC74PWR（TI）

三、时序与性能要点

• 上升沿触发：器件在时钟的上升沿采样 D 输入并把结果置于 Q 输出，适合需要边沿采样的同步设计。
• 时序裕量：建议在系统设计时至少满足建立时间 5 ns 和保持时间 0.5 ns 的要求，以避免亚稳态或误采样。对于高速时钟应用，应留出额外裕量以应对电源与互连延迟。
• 速度与负载关系：传播延迟 9.3 ns（5 V、50 pF）表明在较大负载下速度会受影响。器件在 5 V 时可接近所给的 115 MHz 工作频率，在较低电压时最大频率会下降。
• 功耗：静态电流极小（典型 2 µA），适合低功耗与电池供电系统。动态功耗与切换频率和负载直接相关，注意驱动大量输入或大电容负载会增加功耗。

四、典型应用

• 数据锁存与寄存：作为寄存器单元，用于数据采样、移位寄存器或并行/串行接口缓冲。
• 时序同步：跨时钟域的边沿采样与打拍器（与合适的同步策略配合）。
• 状态机：实现同步有限状态机（FSM）中的状态位存储。
• 频率分频与脉冲整形：在时钟分频、脉冲延迟与去抖方面表现良好。
• 数字控制与接口电路：适配 2–5.5 V 逻辑电平，可用于多电压系统的逻辑接口（需注意电平兼容性）。

五、使用建议与注意事项

• 去耦电容：在 VCC 和 GND 之间靠近器件放置 0.1 µF 陶瓷去耦电容可抑制瞬态噪声，改善时序稳定性。
• 输入状态：未使用的输入端应避免悬空，建议通过上拉/下拉电阻或连接至定义电平，防止功耗增加或误触发。
• 负载驱动：单端输出驱动能力为 ±8 mA，若需驱动更大负载或多个输入并联，建议使用缓冲器或串联阻抗限制瞬态电流。
• PCB 布局：时钟与数据线尽量缩短并降低环路面积，避免长线引起的反射与时序误差；对于高速设计请考虑阻抗匹配与串扰控制。
• 温度与电源裕度：在极端温度或低电压条件下，性能（时序、最大频率、传播延迟）会有所退化，设计时需考虑最坏情况裕量。
• 异步控制端：置位/复位为异步控制，使用时应注意避免与时钟同时发生竞争，必要时加入同步逻辑以防竞争与亚稳态。

六、封装与采购信息

SN74AHC74PWR 常见封装为 TSSOP-14，适合空间受限的 PCB 布局。TI 的型号信息可用于直接在供货渠道查询库存与数据手册（建议在设计与生产前参考 TI 的最新数据手册以获取完整电气特性曲线、引脚排列与典型应用电路）。

总结：SN74AHC74PWR 以其宽电压范围、低静态功耗与较高的开关速度，适合多种同步逻辑与时序管理场景。合理的 PCB 布局、去耦及负载匹配能发挥其最佳性能并提升系统可靠性。