SN7406N 产品概述

一、产品简介

SN7406N 是德州仪器（TI）出品的 7400 系列六路反相器（Hex Inverter），每通道集成开路集电极输出（open-collector），封装为 14 引脚 PDIP。器件工作电压为 4.75V～5.25V，针对 5V TTL 逻辑系统设计，输入门采用单输入结构（每通道一个输入），输出为开路集电极结构，便于与外部上拉电阻实现电平拉高或与其他电源电压接口，实现简单的电平移位与总线汇流（wired-OR）功能。

二、主要电气参数

• 工作电压（VCC）：4.75V ～ 5.25V（典型 5V 系统）
• 通道数：6（六路反相器）
• 每通道输入数：1（单输入）
• 输出类型：开路集电极（需外部上拉）
• 灌电流 IOL（下拉能力，Sink）：40 mA（最大，说明器件能在低电平时拉入较大的电流）
• 拉电流 IOH（高电平泄露）：约 250 μA（输出被上拉至高电平时的漏电流等级）
• 输入高电平阈值 VIH：≥ 2.0 V（符合 TTL 电平）
• 输入低电平阈值 VIL：≤ 0.8 V
• 输出低电平电压 VOL：约 700 mV（在规定 IOL 条件下的低电平上限）
• 输出允许的外部上拉电压：可承受高达 30 V（开路集电极允许上拉到较高电压以驱动不同电平的负载）
• 传播延迟 tpd：约 23 ns（VCC = 5 V，CL = 15 pF）
• 工作温度范围：0 ℃ ～ +70 ℃（商业级）

三、功能特性与使用要点

• 逻辑功能：每通道为反相器（逻辑 NOT），输入为 TTL 兼容电平，输出仅能下拉至低电平（无法主动上拉）。因此必须为每个输出配置外部上拉电阻或通过上拉到更高电压的网络来获得高电平输出。
• 开路集电极优势：可将输出上拉到高于 VCC 的电压（最高可达器件额定的 30V），适合不同电压域间的接口或作为开漏/开集电极总线（wired-OR）使用。
• 下拉能力强：单通道最大 40 mA 的下拉电流，适用于驱动小型指示灯、继电器驱动前端或直接驱动低电流执行器，但长期大电流应注意功耗与发热。
• 快速响应：约 23 ns 的传播延迟满足一般中等速度的逻辑控制需求，但在高频或严格时序系统中应参考完整时序特性表做验证。

四、典型应用场景

• 电平转换：通过外部上拉到更高电压，实现 5V TTL 与更高电压域的接口（注意上拉电流与漏电流匹配）。
• 总线收敛（wired-OR）：多个开集电极输出共享上拉时，可实现开集电极逻辑或线（注意避免短路下拉冲突）。
• 驱动指示灯/小型负载：可直接作为 LED（串联限流电阻）或小型继电器驱动的下拉端，但对于感性负载应增加保护二极管或外接驱动器。
• 简单逻辑反相与缓冲：用于将逻辑信号反相并提供较强的下拉能力，适用于门控、开关去抖动、信号整形等场合。

五、设计与使用建议

• 上拉电阻选择：上拉电阻应根据所需上拉电压、响应速度和漏电流（IOH）确定。若上拉到 5V 且需保证高速切换，可选较小的上拉阻值；若只是逻辑检测且需低静态功耗，则选较大的电阻（需保证在高电平时外部上拉电流显著大于器件漏电流，避免漂移）。
• 感性负载保护：驱动继电器或线圈时，输出端为开集电极，推荐在负载两端或并联输出端添加反向吸收二极管或 RC 抑制器，防止感性反冲损伤芯片。
• 功耗与热设计：连续大电流下，器件功耗上升，应关注 PCB 散热与布局，必要时减少单通道持续大电流的使用或并联分担。
• 遵循规格书：在具体设计前请参阅 TI 官方数据手册，确认全部绝对最大额定值、时序表与典型应用电路，以确保可靠工作并延长使用寿命。

SN7406N 以其六路开路集电极反相器的结构和较强的下拉能力，在多种 5V 逻辑控制与电平接口场景中表现稳定可靠，是常见的通用驱动与信号接口元件。