Перейти к содержанию

74HC00 и 74HC14 — базовая логика серии 74HC

74HC00 и 74HC14 — самые ходовые микросхемы базовой КМОП-логики: четыре элемента И-НЕ и шесть инверторов с триггером Шмитта. 74HC14 спасает от медленных и зашумлённых фронтов, 74HC00 — универсальный «кирпичик», из которого собирают любые функции. Разбираем по даташитам TI и onsemi.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

74HC00 и 74HC14 входят в серию 74HC — высокоскоростную КМОП-логику с питанием от 2 до 6 В и цоколёвкой, совместимой с ТТЛ-серией 74. У обеих по 14 выводов, общий провод — вывод 7, питание — вывод 14. Устройство логических элементов и таблицы истинности — в статье «Цифровая логика».

Выводы

74HC00, вид сверху: 1 1A, 2 1B, 3 1Y, 4 2A, 5 2B, 6 2Y, 7 GND, 8 3Y, 9 3A, 10 3B, 11 4Y, 12 4A, 13 4B, 14 VCC74HC0011A21B31Y42A52B62Y7GND83Y93A103B114Y124A134B14VCCвид сверху
74HC14, вид сверху: 1 1A, 2 1Y, 3 2A, 4 2Y, 5 3A, 6 3Y, 7 GND, 8 4Y, 9 4A, 10 5Y, 11 5A, 12 6Y, 13 6A, 14 VCC74HC1411A21Y32A42Y53A63Y7GND84Y94A105Y115A126Y136A14VCCвид сверху
74HC00 и 74HC14 в корпусе DIP-14, вид сверху

74HC00 — четыре элемента 2И-НЕ: Y = НЕ(A · B). 74HC14 — шесть инверторов Y = НЕ A с триггером Шмитта на входе.

Уровни и токи

По даташитам TI при питании 4,5 В и 25 °C:

Параметр74HC0074HC14
Единица на входеот 3,15 Впорог нарастания VT+ 1,55–3,13 В, типично 2,5 В
Ноль на входедо 1,35 Впорог спада VT− 0,9–2,45 В, типично 1,6 В
Гистерезис—0,4–2,1 В, типично 0,9 В
Выход при 4 мАединица от 3,98 В, ноль до 0,26 Вединица от 3,98 В, ноль до 0,26 В
Предельный ток выхода±25 мА±25 мА
Задержка9 нс типично, до 18 нс12 нс типично, до 25 нс
Ток покоядо 2 мкА при 6 Вдо 2 мкА при 6 В

У onsemi MC74HC14A при 4,5 В пороги указаны иначе, но в тех же пределах: VT+ — 2,3–3,15 В, VT− — 0,9–2,0 В. Разброс порогов между экземплярами большой, поэтому схемы на триггерах Шмитта не рассчитывают на конкретное значение порога.

Где нужен триггер Шмитта

У обычного входа КМОП один порог, и медленный фронт или шум около него вызывают многократные переключения — TI для 74HC00 ограничивает время фронта 500 нс при 4,5 В. У 74HC14 два порога с гистерезисом между ними, и TI пишет, что требований к скорости фронта нет вовсе. Шум с размахом меньше минимального гистерезиса — 0,4 В при 4,5 В — не вызывает ложных переключений.

Типичные применения 74HC14:

  • Подавление дребезга контактов — кнопка через RC-цепочку, триггер превращает плавное напряжение на конденсаторе в один перепад; TI прямо называет это применение.
  • Восстановление фронтов — сигнал после длинного провода, оптопары или RC-фильтра; onsemi описывает это как «выпрямление» медленных фронтов.
  • Обычный инвертор — там, где нужен просто НЕ, 74HC14 работает не хуже 74HC04.

Согласование с 3,3 В

При питании 5 В порог единицы у 74HC — около 0,7 питания, выше 3,15 В, поэтому выход 3,3-вольтового микроконтроллера на него без запаса. Решения — питать логику от 3,3 В (HC работает от 2 В), взять HCT-версию с порогами уровня ТТЛ, как MC74HCT14A, или согласовать уровни — подробнее в статье «Логические уровни». Неиспользуемые входы TI требует подключать к питанию или общему проводу. Другие микросхемы логики — в разделе «Логические микросхемы».

Частые вопросы

Чем 74HC14 отличается от 74HC04?

Оба — шесть инверторов с одинаковой цоколёвкой, но у 74HC14 входы с триггером Шмитта: порог при нарастании выше, чем при спаде, и между ними гистерезис — при 4,5 В от 0,4 до 2,1 В по TI. Поэтому 74HC14 чисто переключается от медленного или зашумлённого сигнала, а обычному инвертору нужен быстрый фронт: TI для 74HC04 и 74HC00 ограничивает его 500 нс при 4,5 В.

Как подавить дребезг кнопки на 74HC14?

Кнопку подключают через RC-цепочку: конденсатор сглаживает дребезг, превращая его в медленно меняющееся напряжение, а триггер Шмитта превращает это напряжение в один чистый перепад. TI прямо называет подавление дребезга одним из применений 74HC14. Постоянную времени цепочки выбирают больше длительности дребезга.

Можно ли подключать вход 74HC к 3,3-вольтовому микроконтроллеру при питании 5 В?

Не гарантированно. У 74HC00 при питании 4,5 В единица — от 3,15 В, у 74HC14 порог нарастающего фронта может доходить до 3,13–3,15 В. 3,3 В выше этих значений лишь чуть-чуть, а при 5 В порог ещё выше. Надёжнее HCT-версии с порогами уровня ТТЛ, как MC74HCT14A у onsemi, или питание логики от 3,3 В.

Что делать с неиспользуемыми входами 74HC00?

Подключить к питанию или общему проводу — TI требует этого для всех неиспользуемых входов. Висящий вход КМОП-логики принимает случайный уровень, вызывает ложные переключения и лишний ток. Неиспользуемые выходы оставляют свободными, но не замыкают на питание или общий провод.

Источники

  1. Texas Instruments. SNx4HC14 Hex Inverters with Schmitt-Trigger Inputs (SCLS085L, revised February 2025) — выводы; пороги VT+ и VT− и гистерезис при 2, 4,5 и 6 В; выход 4 мА при 4,5 В; задержка 12 нс типично; разд. 8.2 — входы без требований к скорости фронта, неиспользуемые входы — к VCC или GND
  2. Texas Instruments. SNx4HC00 Quadruple 2-Input NAND Gates (SCLS181H, revised August 2021) — выводы; VIH 3,15 В и VIL 1,35 В при 4,5 В; предельный ток выхода ±25 мА; задержка 9 нс типично при 4,5 В; фронт входа до 500 нс при 4,5 В
  3. onsemi. MC74HC14A, MC74HCT14A: Hex Schmitt-Trigger Inverter (MC74HC14A/D, Rev. 17, September 2026) — пороги при 4,5 В: VT+ 2,3–3,15 В, VT− 0,9–2,0 В; HCT-версия с порогами уровня ТТЛ; применение — «выпрямить» медленные фронты
  4. Texas Instruments. SNx4HC04 Hex Inverters (SCLS078H, revised April 2021) — цоколёвка, совпадающая с 74HC14; фронт входа до 500 нс при 4,5 В

Нашли ошибку?

Смотрите также