74LVC157 四通道 2 輸入多路復(fù)用器：設(shè)計(jì)與應(yīng)用解析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，多路復(fù)用器是一種常見且重要的器件，它能夠在多個(gè)輸入信號(hào)中選擇一個(gè)輸出，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)選擇、信號(hào)切換等場(chǎng)景。今天，我們就來詳細(xì)探討一下 SGMICRO 公司的 74LVC157 四通道 2 輸入多路復(fù)用器。

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1. 概述

74LVC157 是一款專為 1.2V 至 3.6V 工作電壓設(shè)計(jì)的四通道 2 輸入多路復(fù)用器。其獨(dú)特之處在于，它能夠接受來自 3.3V 或 5V 設(shè)備的輸入，這使得它可以在混合 3.3V 和 5V 的系統(tǒng)環(huán)境中作為電平轉(zhuǎn)換器使用。

工作原理

使能輸入（E）為低電平有效。當(dāng) E 為高電平時(shí)，無論輸入條件如何，1Y 至 4Y 輸出都被強(qiáng)制為低電平；當(dāng) E 為低電平時(shí)，根據(jù)公共數(shù)據(jù)選擇輸入（S）的狀態(tài)，從兩個(gè)數(shù)據(jù)源中選擇四位數(shù)據(jù)，并將其路由到四個(gè)輸出端。四個(gè)輸出端呈現(xiàn)所選數(shù)據(jù)的真值（非反相）。此外，S 輸入還可以用作函數(shù)發(fā)生器。

功能表

其中，H 表示高電壓電平，L 表示低電壓電平，X 表示無關(guān)。

2. 特性

寬電源電壓范圍

74LVC157 的電源電壓范圍為 1.2V 至 3.6V，這使得它能夠適應(yīng)多種不同的電源環(huán)境，為設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性。

高電壓輸入兼容性

其輸入能夠接受高達(dá) 5V 的電壓，支持 5V 邏輯，這在混合電壓系統(tǒng)中非常實(shí)用。

低功耗

采用 CMOS 技術(shù)，具有低功耗的特點(diǎn)，有助于降低系統(tǒng)的整體功耗。

直接接口

可以直接與 TTL 電平接口，方便與其他 TTL 設(shè)備進(jìn)行連接。

寬工作溫度范圍

工作溫度范圍為 -40℃ 至 +125℃，適用于各種惡劣的工作環(huán)境。

多種封裝形式

提供 Green TQFN - 2.5×3.5 - 16L、SOIC - 16 和 TSSOP - 16 等多種封裝形式，滿足不同的應(yīng)用需求。

3. 封裝與訂購(gòu)信息

其中，XXXXX 表示日期代碼、跟蹤代碼和供應(yīng)商代碼。

4. 絕對(duì)最大額定值與推薦工作條件

絕對(duì)最大額定值

• 電源電壓（VCC）：-0.5V 至 6.5V
• 輸入電壓（VI）：-0.5V 至 6.5V
• 輸出電壓（VO）：-0.5V 至 VCC + 0.5V
• 輸入鉗位電流（IIK）：-50mA
• 輸出鉗位電流（IOK）：±50mA
• 輸出電流（IO）：高電平 -50mA，低電平 50mA
• 電源電流（ICC）：100mA
• 接地電流（IGND）：-100mA
• 結(jié)溫：+150℃
• 存儲(chǔ)溫度范圍：-65℃ 至 +150℃
• 引腳溫度（焊接，10s）：+260℃
• ESD 敏感度：HBM 6000V，CDM 1000V

推薦工作條件

• 電源電壓（VCC）：1.65V 至 3.6V（僅數(shù)據(jù)保留時(shí)為 1.2V 至 3.6V）
• 輸入電壓（VI）：0V 至 5.5V
• 輸出電壓（VO）：0V 至 VCC
• 輸入轉(zhuǎn)換上升和下降速率：VCC = 1.65V 至 2.7V 時(shí)為 20ns/V（最大），VCC = 2.7V 至 3.6V 時(shí)為 10ns/V（最大）
• 工作溫度范圍：-40℃ 至 +125℃

需要注意的是，超過絕對(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，而在推薦工作條件之外的操作并不能保證器件的正常功能。

5. 電氣特性與動(dòng)態(tài)特性

電氣特性

電氣特性表中給出了不同電源電壓下的高電平輸入電壓（VIH）、低電平輸入電壓（VIL）、高電平輸出電壓（VOH）、低電平輸出電壓（VOL）、輸入泄漏電流（II）、電源電流（ICC）、附加電源電流（ΔICC）和輸入電容（CI）等參數(shù)。這些參數(shù)對(duì)于設(shè)計(jì)電路時(shí)的電壓匹配、功耗計(jì)算等非常重要。

動(dòng)態(tài)特性

動(dòng)態(tài)特性表給出了不同電源電壓下的傳播延遲時(shí)間等參數(shù)。這些參數(shù)對(duì)于評(píng)估器件的開關(guān)速度和信號(hào)傳輸延遲非常關(guān)鍵。同時(shí)，還給出了用于確定動(dòng)態(tài)功耗的電容（CPD），其計(jì)算公式為 (P{D}=C{P D} × V{C C}^{2} × f{i} × N+sumleft(C{L} × V{C C}^{2} × f{0}right))，其中 (f{i}) 為輸入頻率，(f{0}) 為輸出頻率，(C{L}) 為輸出負(fù)載電容，(VCC) 為電源電壓，N 為切換的輸入數(shù)量。

6. 測(cè)試電路與波形

文檔中給出了測(cè)試電路和波形圖，用于測(cè)量開關(guān)時(shí)間和傳播延遲。測(cè)試條件包括電源電壓、輸入上升和下降時(shí)間、負(fù)載電容和負(fù)載電阻等。通過這些測(cè)試電路和波形，我們可以更準(zhǔn)確地評(píng)估 74LVC157 的性能。

7. 封裝信息

文檔詳細(xì)給出了 TQFN - 2.5×3.5 - 16L、SOIC - 16 和 TSSOP - 16 三種封裝的外形尺寸和推薦焊盤尺寸，同時(shí)還給出了卷帶和紙箱的尺寸信息。這些信息對(duì)于 PCB 設(shè)計(jì)和器件的安裝非常重要。

8. 總結(jié)

74LVC157 四通道 2 輸入多路復(fù)用器具有寬電源電壓范圍、高電壓輸入兼容性、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種不同的應(yīng)用場(chǎng)景。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，我們需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的封裝形式，并嚴(yán)格遵守推薦工作條件，以確保器件的正常工作。同時(shí)，通過對(duì)電氣特性和動(dòng)態(tài)特性的了解，我們可以更好地優(yōu)化電路性能。

你在使用 74LVC157 過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。