CDx4AC257、CDx4ACT257、CD74ACT258 四通道 2 輸入多路復用器詳解
CDx4AC257、CDx4ACT257、CD74ACT258 四通道 2 輸入多路復用器詳解
在電子設計領域，多路復用器是實現數據選擇和傳輸的重要組件。今天給大家介紹德州儀器（TI）的 CDx4AC257、CDx4ACT257 和 CD74ACT258 四通道 2 輸入多路復用器，它們采用先進的 CMOS 邏輯技術，具有諸多出色特性，能滿足多種應用場景需求。
文件下載：cd74ac257.pdf
1. 器件特性亮點
輸出特性
- ’AC257 和 ’ACT257 具有同相輸出，而 CD74ACT258 為反相輸出。
- 輸入經過緩沖處理，可有效增強信號穩定性。
速度與功耗
- 典型傳播延遲低至 4.4ns（(V{CC}=5V)，(T{A}=25^{circ}C)，(C_{L}=50pF)），能實現快速的數據傳輸。
- 采用抗 SCR 閉鎖的 CMOS 工藝和電路設計，在具備雙極型 (FAST^{TM})/AS/S 速度的同時，顯著降低了功耗。
保護與驅動能力
- 具備超過 2kV 的 ESD 保護（MIL - STD - 883，方法 3015），有效防止靜電對器件造成損害。
- 輸出驅動電流可達 ±24mA，可驅動 15 個 (FAST^{TM}) IC，還能驅動 50Ω 傳輸線，具有良好的負載驅動能力。
工作范圍與噪聲免疫
- AC 類型支持 1.5V 至 5.5V 的寬電壓范圍工作，且在電源電壓的 30% 處具有平衡的噪聲抗擾度。
2. 器件信息與封裝形式
器件描述
這些器件是四通道 2 輸入多路復用器，帶有三態輸出，能在公共選擇輸入（S）的控制下，從兩個源中選擇四位數據。輸出使能（OE）為低電平有效，當 (overline{OE}) 為高電平時，所有輸出處于高阻態。
封裝形式
| 提供多種封裝選項，滿足不同應用場景對尺寸和性能的要求，具體如下： | PART NUMBER | PACKAGE (1) | PACKAGE SIZE (2) | BODY SIZE (3) |
|---|---|---|---|---|
| CDx4AC257, CDx4ACT257, CD74ACT258 | D (SOIC, 16) | 9.9mm × 6mm | 9.9mm × 3.9mm | |
| N (PDIP, 16) | 19.3mm × 9.4mm | 19.3mm × 6.35mm | ||
| PW (TSSOP, 16) | 5mm × 6.4mm | 5mm × 4.4mm | ||
| BQB (WQFN, 16) | 3.5mm × 2.5mm | 3.5mm × 2.5mm |
3. 引腳配置與功能
引腳排列
不同封裝形式的引腳排列有所不同，如 CD54AC257、CD54ACT257 J 封裝；CD74AC257、CD74ACT257、CD74ACT258 D、N 或 PW 封裝為 16 引腳 SOIC、PDIP 或 TSSOP（頂視圖）；CD74AC257、CD74ACT257、CD74ACT258 BQB 封裝為 16 引腳 WQFN（頂視圖）。
引腳功能
| PIN | NAME | NO. | TYPE(1) | DESCRIPTION |
|---|---|---|---|---|
| S | 1 | I | Select | 選擇輸入 |
| 1I0 | 2 | I | Channel 1 Input 0 | 通道 1 輸入 0 |
| 1I1 | 3 | I | Channel 1 Input 1 | 通道 1 輸入 1 |
| 1Y | 4 | O | Channel 1 Output | 通道 1 輸出 |
| 2I0 | 5 | I | Channel 2 Input 0 | 通道 2 輸入 0 |
| 2I1 | 6 | I | Channel 2 Input 1 | 通道 2 輸入 1 |
| 2Y | 7 | O | Channel 2 Output | 通道 2 輸出 |
| GND | 8 | G | Ground | 接地 |
| 3Y | 9 | O | Channel 3 Output | 通道 3 輸出 |
| 3I1 | 10 | I | Channel 3 Input 1 | 通道 3 輸入 1 |
| 3I0 | 11 | I | Channel 3 Input 0 | 通道 3 輸入 0 |
| 4Y | 12 | O | Channel 4 Output | 通道 4 輸出 |
| 4I1 | 13 | I | Channel 4 Input 1 | 通道 4 輸入 1 |
| 4I0 | 14 | I | Channel 4 Input 0 | 通道 4 輸入 0 |
| OE | 15 | I | Output Enable | 輸出使能 |
| VCC | 16 | P | Positive Supply | 正電源 |
注：BQB 封裝的熱焊盤可連接到 GND 或懸空，但切勿連接到其他信號或電源。
4. 電氣與熱特性
絕對最大額定值
| 需注意，超過絕對最大額定值的應力可能會對器件造成永久性損壞，具體參數如下： | 項目 | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| (V_{CC}) 電源電壓 | -0.5 | 6 | V | |
| (I{IK}) 輸入二極管電流（(V{I} < -0.5V) 或 (V{I} > V{CC} + 0.5V)） | ±20 | mA | ||
| (I{OK}) 輸出二極管電流（(V{O} < -0.5V) 或 (V{O} > V{CC} + 0.5V)） | ±50 | mA | ||
| (I_{O}) 每個輸出引腳的輸出源或灌電流 | ±50 | mA | ||
| (I{CC}) 或 (I{GND})（(V_{CC}) 或地電流） | ±100 | mA | ||
| (T_{stg}) 最大存儲溫度 | -65 | 150 | °C |
推薦工作條件
| 不同類型的器件在工作溫度和電源電壓范圍上有不同要求，具體如下： | 項目 | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| (T_{A}) 溫度范圍 | -55 | 125 | °C | |
| (V_{CC}) 電源電壓范圍（AC 類型） | 1.5 | 5.5 | V | |
| (V_{CC}) 電源電壓范圍（ACT 類型） | 4.5 | 5.5 | V | |
| (V{I})，(V{O}) 直流輸入或輸出電壓 | 0 | (V_{CC}) | V | |
| (dt/dv) 輸入上升和下降斜率 | 不同范圍有不同要求 | ns |
熱特性
| 不同封裝形式的熱阻和熱特性參數不同，例如： | THERMAL METRIC(1) | D (SOIC) | PW (TSSOP) | BQB (WQFN) | UNIT |
|---|---|---|---|---|---|
| (R_{θJA}) 結到環境熱阻 | 119.9(2) | 139.5 | 98.6 | °C/W | |
| (R_{θJC(top)}) 結到外殼（頂部）熱阻 | 74.8 | 94.6 | °C/W | ||
| (R_{θJB}) 結到電路板熱阻 | 97.7 | 67.7 | °C/W |
5. 開關特性
| 在輸入 (t{r})，(t{f}=3ns)，(C_{L}=50pF)（最壞情況）下，不同電源電壓和溫度范圍的傳播延遲等開關特性參數如下： | PARAMETER | SYMBOL | (V_{CC}) (V) | -40°C TO 85°C | -55°C TO 125°C | UNITS |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MIN | TYP | MAX | MIN | TYP | MAX | |
| AC TYPES | 傳播延遲等多種參數 | 不同電壓有不同值 | ns |
這些參數對于評估器件在不同條件下的開關速度和性能至關重要，工程師在設計時需根據實際應用場景進行合理選擇。
6. 詳細功能與應用
功能概述
這些器件可在公共選擇輸入（S）的控制下，從兩個源中選擇四位數據。輸出使能（OE）為低電平有效，當 (overline{OE}) 為高電平時，所有輸出處于高阻態。常見應用包括將兩組寄存器中的數據傳輸到四個公共輸出總線，還可作為函數發生器使用。
功能模式
| 通過真值表可以清晰了解器件在不同輸入條件下的輸出狀態： | OUTPUT ENABLE | SELECT INPUT | DATA INPUTS | 257 OUTPUTS | 258 OUTPUTS |
|---|---|---|---|---|---|
| OE | S | I0 | I1 | Y | (bar{Y}) |
| H | X | X | X | Z | Z |
| L | L | L | X | L | H |
| L | L | H | X | H | L |
| L | H | X | L | L | H |
| L | H | X | H | H | L |
7. 應用與設計建議
電源供應
電源電壓應在推薦工作條件規定的最小和最大值之間。每個 (V_{CC}) 端子應連接一個良好的旁路電容，如 0.1μF 電容，以防止電源干擾。也可并聯多個旁路電容來抑制不同頻率的噪聲，如 0.1μF 和 1μF 電容并聯使用，且旁路電容應盡量靠近電源端子安裝。
布局設計
在使用多輸入和多通道邏輯器件時，輸入引腳切勿懸空。對于未使用的輸入引腳，必須連接到邏輯高或邏輯低電壓，以防止出現未定義的工作狀態。一般可將輸入引腳連接到 GND 或 (V_{CC})，具體取決于器件的邏輯功能。
8. 器件與文檔支持
文檔支持
可通過 ti.com 上的器件產品文件夾獲取相關文檔，包括產品文件夾、樣品購買、技術文檔、工具軟件以及支持社區等方面的鏈接。
文檔更新通知
若想接收文檔更新通知，可在 ti.com 上導航至器件產品文件夾，點擊“Notifications”進行注冊，即可每周獲取產品信息變更摘要。
支持資源
TI E2E? 支持論壇是工程師獲取快速、可靠答案和設計幫助的重要平臺，可在此搜索現有答案或提出自己的問題。
注意事項
這些集成電路易受 ESD 損壞，操作時需采取適當的防靜電措施，以避免器件性能下降或完全失效。
綜上所述，CDx4AC257、CDx4ACT257 和 CD74ACT258 四通道 2 輸入多路復用器憑借其出色的性能和多樣化的特性，在電子設計中具有廣泛的應用前景。希望通過本文的介紹，能幫助各位工程師更好地了解和應用這些器件。大家在實際設計過程中遇到任何問題，歡迎在評論區交流討論。
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