SN54HC251和SN74HC251數(shù)據(jù)選擇器/多路復(fù)用器：技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、引言

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)選擇器/多路復(fù)用器是非常重要的基礎(chǔ)器件，它們能夠在多個(gè)數(shù)據(jù)源中進(jìn)行選擇并輸出，廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字電路系統(tǒng)。今天，我們就來詳細(xì)探討一下德州儀器（TI）的SN54HC251和SN74HC251這兩款數(shù)據(jù)選擇器/多路復(fù)用器。

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二、產(chǎn)品概述

2.1 特性

• 寬工作電壓范圍：這兩款器件的工作電壓范圍為2V至6V，這使得它們?cè)诓煌?a target="_blank">電源環(huán)境下都能穩(wěn)定工作，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。
• 高電流三態(tài)輸出：三態(tài)輸出可以直接與系統(tǒng)總線接口，并且能夠驅(qū)動(dòng)多達(dá)15個(gè)LSTTL負(fù)載，為系統(tǒng)的擴(kuò)展和連接提供了便利。
• 低功耗：最大ICC電流僅為80μA，在追求低功耗的現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中具有很大的優(yōu)勢。
• 快速開關(guān)速度：典型的傳播延遲時(shí)間tpd為9ns，能夠滿足高速數(shù)據(jù)處理的需求。
• 互補(bǔ)輸出：提供真實(shí)和反相的數(shù)據(jù)輸出，方便在不同的邏輯電路中使用。

2.2 功能描述

SNx4HC251是一款數(shù)據(jù)選擇器/多路復(fù)用器，它包含完整的二進(jìn)制解碼電路，可以從8個(gè)數(shù)據(jù)源中選擇1個(gè)進(jìn)行輸出。同時(shí)，該器件具有選通控制的互補(bǔ)三態(tài)輸出，通過輸出使能（OE）輸入可以控制輸出的狀態(tài)，當(dāng)OE為高電平時(shí)，輸出處于高阻態(tài)。

三、器件信息

3.1 封裝類型

3.2 引腳配置

不同的封裝類型對(duì)應(yīng)著不同的引腳配置，在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)所選的封裝類型來正確連接引腳。例如，對(duì)于16引腳的CDIP、SOIC、SSOP、PDIP、SO或TSSOP封裝，以及20引腳的LCCC封裝，都有各自特定的引腳排列。

四、規(guī)格參數(shù)

4.1 絕對(duì)最大額定值

4.2 推薦工作條件

4.3 熱信息

4.4 電氣特性

電氣特性包括輸出高電平電壓、輸出低電平電壓、輸入電流、輸出高阻態(tài)電流、電源電流等。這些參數(shù)反映了器件在不同工作條件下的電氣性能。例如，在6V電源電壓下，當(dāng)I OH = -20μA時(shí)，輸出高電平電壓V OH最小為5.9V；當(dāng)I OL = 20μA時(shí)，輸出低電平電壓V OL最大為0.1V等。具體參數(shù)可參考文檔中的表格。

4.5 開關(guān)特性

開關(guān)特性描述了器件在不同輸入和輸出之間的傳播延遲時(shí)間、使能和禁用時(shí)間等。例如，在CL = 50pF的條件下，當(dāng)電源電壓V CC = 4.5V時(shí)，從A、B或C輸入到W或Y輸出的傳播延遲時(shí)間tpd典型值為21ns。開關(guān)特性對(duì)于高速電路設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，直接影響到系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

五、詳細(xì)描述

5.1 功能框圖

SNx4HC251的功能框圖展示了其內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)和信號(hào)流向。通過該框圖，我們可以更清晰地理解器件的工作原理。例如，輸入選擇信號(hào)A、B、C經(jīng)過二進(jìn)制解碼電路，從8個(gè)數(shù)據(jù)源D0 - D7中選擇一個(gè)進(jìn)行輸出，輸出信號(hào)通過三態(tài)緩沖器輸出到W和Y端。

5.2 器件功能模式

六、電源供應(yīng)與布局建議

6.1 電源供應(yīng)建議

電源供應(yīng)應(yīng)在推薦的工作電壓范圍內(nèi)，并且每個(gè)VCC端子應(yīng)連接一個(gè)良好的旁路電容，以防止電源干擾。推薦使用0.1μF的電容，也可以并聯(lián)多個(gè)旁路電容以抑制不同頻率的噪聲，例如0.1μF和1μF的電容并聯(lián)使用。旁路電容應(yīng)盡可能靠近電源端子安裝，以獲得最佳效果。

6.2 布局指南

在使用多輸入和多通道邏輯器件時(shí)，輸入引腳絕不能懸空。未使用的輸入引腳必須連接到邏輯高電平或邏輯低電平，以防止出現(xiàn)未定義的工作狀態(tài)。一般來說，根據(jù)器件的邏輯功能，將輸入引腳連接到GND或VCC。

七、器件與文檔支持

7.1 文檔更新通知

可以通過訪問ti.com上的器件產(chǎn)品文件夾，點(diǎn)擊“Subscribe to updates”來注冊(cè)并接收文檔更新的每周摘要。同時(shí)，可以查看修訂歷史以了解具體的更改細(xì)節(jié)。

7.2 支持資源

TI E2E?支持論壇是工程師獲取快速、可靠答案和設(shè)計(jì)幫助的重要來源?？梢栽谡搲兴阉鳜F(xiàn)有答案或提出自己的問題，以獲得所需的設(shè)計(jì)幫助。

7.3 靜電放電注意事項(xiàng)

該集成電路可能會(huì)受到靜電放電（ESD）的損壞，因此在處理和安裝時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施。ESD損壞可能導(dǎo)致器件性能下降甚至完全失效，特別是對(duì)于精密集成電路，微小的參數(shù)變化都可能導(dǎo)致器件無法滿足其公布的規(guī)格。

八、機(jī)械、封裝與訂購信息

文檔中提供了詳細(xì)的機(jī)械、封裝和訂購信息，包括不同封裝類型的尺寸、包裝數(shù)量、載體類型、RoHS合規(guī)性、引腳鍍層/球材料、濕度敏感性等級(jí)/峰值回流溫度、工作溫度范圍和器件標(biāo)記等。在進(jìn)行采購和設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的封裝類型和訂購信息。

九、總結(jié)

SN54HC251和SN74HC251是兩款性能優(yōu)良的數(shù)據(jù)選擇器/多路復(fù)用器，具有寬工作電壓范圍、低功耗、快速開關(guān)速度等優(yōu)點(diǎn)。在使用過程中，需要注意其絕對(duì)最大額定值、推薦工作條件、熱信息、電氣特性和開關(guān)特性等參數(shù)，同時(shí)遵循電源供應(yīng)和布局建議，以確保器件的正常工作。通過合理的選擇和應(yīng)用，這兩款器件可以為電子設(shè)計(jì)帶來很大的便利。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似器件的使用問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。