深入解析SN54221、SN54LS221、SN74221和SN74LS221雙單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器

在電子電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是常用的基礎(chǔ)元件，能產(chǎn)生特定寬度的脈沖信號(hào)。今天，我們就來(lái)詳細(xì)探討一下德州儀器（TI）的SN54221、SN54LS221、SN74221和SN74LS221雙單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。

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產(chǎn)品概述

SN54221、SN54LS221、SN74221和SN74LS221是具有施密特觸發(fā)輸入的雙單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，它們是高度穩(wěn)定的SN54121和SN74121單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的雙版本。這些器件的電氣和開(kāi)關(guān)特性與SN54121和SN74121幾乎相同，引腳排列與SN54123、SN74123、SN54LS123和SN74LS123相同，并且具有覆蓋清除功能，可終止輸出脈沖。

產(chǎn)品特性

脈沖觸發(fā)與抗干擾能力

脈沖觸發(fā)發(fā)生在特定電壓電平，與輸入脈沖的過(guò)渡時(shí)間無(wú)關(guān)。B輸入的施密特觸發(fā)輸入電路（TTL遲滯）允許從低至1V/s的輸入過(guò)渡速率進(jìn)行無(wú)抖動(dòng)觸發(fā)，電路具有出色的抗噪聲能力，典型值為1.2V。內(nèi)部鎖存電路還提供了對(duì)VCC噪聲的高抗擾度，典型值為1.5V。

輸出特性

• 獨(dú)立性：一旦觸發(fā)，輸出與A和B輸入的進(jìn)一步過(guò)渡無(wú)關(guān)，僅取決于定時(shí)組件，或者輸出脈沖可以通過(guò)覆蓋清除終止。
• 脈沖長(zhǎng)度可變：通過(guò)選擇合適的定時(shí)組件，輸出脈沖長(zhǎng)度可以從35ns變化到最大值。當(dāng)Rext = 2kΩ且Cext = 0時(shí)，典型輸出脈沖為30ns，可用作直流觸發(fā)復(fù)位信號(hào)。
• 兼容性：輸出上升和下降時(shí)間與TTL兼容，且與脈沖長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。

脈沖寬度穩(wěn)定性

通過(guò)內(nèi)部補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)脈沖寬度穩(wěn)定性，幾乎不受VCC和溫度的影響。在大多數(shù)應(yīng)用中，脈沖穩(wěn)定性僅受外部定時(shí)組件精度的限制。

無(wú)抖動(dòng)操作范圍

在全溫度和VCC范圍內(nèi)，對(duì)于超過(guò)六個(gè)數(shù)量級(jí)的定時(shí)電容（10pF至10μF）和超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí)的定時(shí)電阻（SN54221為2kΩ至30kΩ，SN74221為2kΩ至40kΩ，SN54LS221為2kΩ至70kΩ，SN74LS221為2kΩ至100kΩ），可保持無(wú)抖動(dòng)操作。在這些范圍內(nèi)，脈沖寬度由公式tw(out) = CextRext ln2 ≈ 0.7CextRext定義。

器件間一致性

對(duì)于給定的外部定時(shí)組件，器件間輸出脈沖寬度的變化通常小于±0.5%。

引腳分配與功能表

這些器件的引腳分配與SN54123/SN74123或SN54LS123/SN74LS123相同，因此在不使用重觸發(fā)功能的系統(tǒng)中，可以通過(guò)僅更改Rext和/或Cext的值來(lái)替換這些產(chǎn)品，但需要改變電容器的極性。功能表詳細(xì)說(shuō)明了每個(gè)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的輸入輸出關(guān)系，幫助工程師進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和調(diào)試。

電氣特性與推薦工作條件

絕對(duì)最大額定值

不同型號(hào)的輸入電壓范圍和封裝熱阻有所不同。例如，LS221的輸入電壓范圍為7V，'221為5.5V。需要注意的是，超過(guò)絕對(duì)最大額定值的應(yīng)力可能會(huì)對(duì)器件造成永久性損壞。

推薦工作條件

包括VCC、輸入脈沖速率、輸出電流等參數(shù)的推薦范圍。所有未使用的輸入必須保持在Vcc或GND，以確保器件正常工作。

電氣特性

涵蓋了正閾值電壓、負(fù)閾值電壓、輸入鉗位電壓、輸出高電平電壓、輸出低電平電壓、輸入電流等參數(shù)的典型值和范圍。這些特性是選擇合適器件和設(shè)計(jì)電路的重要依據(jù)。

定時(shí)要求

規(guī)定了A或B輸入脈沖持續(xù)時(shí)間、CLR脈沖持續(xù)時(shí)間、設(shè)置時(shí)間、外部定時(shí)電阻和電容的范圍，以及輸出占空比等參數(shù)。

開(kāi)關(guān)特性

在VCC = 5V、不同負(fù)載電阻和溫度條件下，給出了輸入到輸出的傳播延遲時(shí)間和輸出脈沖寬度的典型值和最大值。這些特性對(duì)于設(shè)計(jì)對(duì)時(shí)間精度要求較高的電路非常關(guān)鍵。

封裝信息

提供了多種封裝選項(xiàng)，包括CDIP、PDIP、SOIC、SSOP等，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景和生產(chǎn)工藝。同時(shí)，還給出了每種封裝的詳細(xì)尺寸、熱阻、引腳排列等信息，方便工程師進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)。

典型特性曲線

通過(guò)圖表展示了輸出脈沖寬度與自由空氣溫度、電源電壓、定時(shí)電阻值等參數(shù)的關(guān)系，幫助工程師更好地理解器件在不同條件下的性能表現(xiàn)。

總結(jié)

SN54221、SN54LS221、SN74221和SN74LS221雙單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器具有出色的性能和豐富的特性，適用于各種需要產(chǎn)生精確脈沖信號(hào)的電子電路設(shè)計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求，綜合考慮器件的電氣特性、定時(shí)要求、封裝形式等因素，合理選擇和使用這些器件。

大家在使用這些器件的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)什么特別的問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評(píng)論區(qū)分享交流。