SN74HCS74PWR 产品概述

SN74HCS74PWR 是德州仪器（TI）推出的一款高性能双路 D 型触发器，属于 74HCS 系列。器件为正边沿触发、每通道 1-bit、带互补输出（Q 与 /Q）、并具有独立的异步置位（SET）和复位（RESET）输入，适用于低电压、高速与低静态功耗的数字设计场景。器件封装为 TSSOP-14（宽度 0.173" / 4.40 mm），工作条件和时序参数在嵌入式逻辑、寄存/移位/同步控制等场合表现优异。

一、主要特点

• 类型：D 型触发器（双通道，每通道 1 位）
• 触发沿：正（上升沿）触发
• 电源电压范围：2.0 V ～ 6.0 V（适配多种低压系统）
• 最大时钟频率（fc）：约 105 MHz（在适宜条件下）
• 时钟/数据同步方式：异步置位/复位（SET/RESET 为异步输入）
• 输出形式：互补输出 Q 和 /Q
• 传播延迟 tpd：15 ns（在 VCC = 6 V、负载 C = 50 pF 条件下）
• 驱动能力：输出源/汇流电流 IOH / IOL = ±7.8 mA（典型）
• 静态电流 Iq（静态电源电流）：约 2 µA（典型，低功耗）
• 输入电容：约 5 pF
• 工作温度：-40 ℃ ～ +125 ℃
• 封装：TSSOP-14（SN74HCS74PWR 型号）

二、功能与引脚行为

SN74HCS74PWR 每个触发器包含 D、CLK、SET（异步置位）和 RESET（异步清零）等基本引脚，输出为 Q 与 /Q。工作机制为：

• 在时钟上升沿采样 D 输入并更新 Q 输出（正边沿触发）。
• SET 与 RESET 为异步优先控制：当 SET 有效时 Q 被置位；当 RESET 有效时 Q 被清零（需参考芯片逻辑电平定义以确定有效电平）。
• 设置与复位可在时钟之外立即改变输出，适用于需要异步初始化或紧急清零的系统。

三、电气与时序指标（关键参数）

• 电源电压：2.0 V～6.0 V，适应 3.3 V 与 5 V 系统。
• 最大工作频率：约 105 MHz（受摆率、负载与温度影响）。
• 传播延迟（tpd）：15 ns @ 6 V、CL = 50 pF（设计时以此估算最大延迟裕量）。
• 建立时间（Setup）：6 ns（在触发前 D 必须稳定的最小时间）。
• 保持时间（Hold）：0 ns（上升沿后不要求额外保持时间）。
• 输出驱动能力：IOH / IOL = 7.8 mA（确定负载与总线驱动能力）。
• 输入电容：约 5 pF（高速设计时影响上升沿/下降沿与输入负载）。
• 静态电流：约 2 µA（适合功耗敏感应用）。

四、封装与机械信息

• 封装类型：TSSOP-14（小型、适合高密度 PCB 布局）。
• 封装宽度：0.173"（4.40 mm），便于表面贴装与自动化装配。
• 建议在 PCB 上为 VCC 与 GND 引脚附近放置去耦电容（例如 0.1 µF）以稳定供电并降低瞬态噪声。

五、典型应用场景

• 时序控制与寄存：作为短延时寄存、边沿采样器或管脚状态保持单元。
• 同步/异步复位电路：利用异步置位/复位实现系统初始化或紧急清零。
• 数据采样与接口：高速数据总线的单周期采样与缓冲。
• 有限状态机（FSM）与控制逻辑：在有限状态机的寄存器阵列中作为基本单元。

六、设计建议与注意事项

• 负载匹配：为维持标称 tpd 和最大工作频率，尽量减少输出驱动的大电容与长线缆；超过 CL 时序性能将下降。
• 去耦与布线：VCC-GND 近距放置 0.1 µF 去耦电容；尽量将时钟线短且远离强噪声源。
• 异步控制：SET/RESET 为异步，系统设计中应避免与时钟产生竞争或毛刺，必要时加约束消抖或滤波。
• 电流限制：IOH/IOL 为 7.8 mA，若驱动大电流负载需添加驱动器或缓冲级。
• 温度与容差：在高温与极限供电条件下，时序裕度需适当放大以保证可靠性。
• ESD 与器件保护：遵循 TI 推荐的处理与安装规范，防止静电损伤。

七、结论

SN74HCS74PWR 提供了在 2 V～6 V 范围内兼具高速、低功耗与可靠性的双通道 D 型触发器解决方案。其正边沿触发、异步置位/复位与互补输出特性使其在寄存、时序控制与接口采样等系统中具有广泛适用性。合理的 PCB 布局、负载控制和电源去耦将有助于在目标频率与温度范围内实现稳定性能。若需更详尽的电气表格或封装引脚图，请参考德州仪器官方数据手册（datasheet）。