74HC132: Четырехканальный вентиль NAND с триггером Шмитта

alexxlabРазное
Что такое микросхема 74HC132. Каковы ее основные характеристики и применения. Как работает вентиль NAND с триггером Шмитта. В чем преимущества использования 74HC132 перед обычными вентилями NAND. Какие аналоги существуют у этой микросхемы.

Общее описание и характеристики микросхемы 74HC132

74HC132 представляет собой четырехканальный вентиль NAND с триггером Шмитта, изготовленный по CMOS-технологии. Эта микросхема содержит четыре независимых двухвходовых вентиля NAND, каждый из которых снабжен триггером Шмитта на входе.

Основные характеристики 74HC132:

  • Напряжение питания: 2-6 В
  • Низкое энергопотребление (типичное для КМОП-схем)
  • Высокая скорость переключения (сравнима с LSTTL)
  • Входы с триггером Шмитта для повышенной помехоустойчивости
  • Выходы совместимы с КМОП, НМОП и ТТЛ логикой
  • Рабочая температура: от -40°C до +125°C

Принцип работы вентиля NAND с триггером Шмитта

Вентиль NAND реализует логическую функцию «И-НЕ». Его выход имеет низкий уровень только тогда, когда оба входа находятся в высоком состоянии. Триггер Шмитта на входе обеспечивает гистерезис, что повышает помехоустойчивость схемы.


Как работает триггер Шмитта в составе вентиля NAND?

  1. При медленно нарастающем входном сигнале выход переключается резко при достижении верхнего порогового уровня.
  2. При снижении входного сигнала выход переключается обратно при достижении нижнего порогового уровня.
  3. Разница между верхним и нижним пороговыми уровнями называется гистерезисом.

Преимущества использования 74HC132

Использование 74HC132 вместо обычных вентилей NAND дает ряд преимуществ:

  • Повышенная помехоустойчивость благодаря триггерам Шмитта на входах
  • Возможность работы с медленно меняющимися входными сигналами
  • Четкое переключение выхода без дребезга
  • Широкий диапазон напряжений питания (2-6 В)
  • Низкое энергопотребление в статическом режиме

Применения микросхемы 74HC132

74HC132 находит широкое применение в различных областях электроники:

  • Формирователи импульсов и сигналов
  • Генераторы прямоугольных импульсов
  • Мультивибраторы и одновибраторы
  • Интерфейсы между разными логическими семействами
  • Схемы подавления помех и дребезга контактов
  • Цифровые фильтры

Функциональная схема и принцип работы 74HC132

Функциональная схема одного канала 74HC132 включает:


  1. Два входа (A и B) с триггерами Шмитта
  2. Логический элемент NAND
  3. Выходной буфер

Принцип работы можно описать следующим образом:

  • Входные сигналы проходят через триггеры Шмитта, которые формируют четкие логические уровни
  • Сформированные сигналы поступают на вентиль NAND
  • Выход NAND инвертируется, только если оба входа имеют высокий уровень
  • Выходной буфер усиливает сигнал для управления внешней нагрузкой

Особенности применения 74HC132 в схемотехнике

При использовании 74HC132 в схемотехнике следует учитывать несколько важных моментов:

  • Входы неиспользуемых вентилей нужно подключать к определенному логическому уровню
  • Необходимо соблюдать правила подключения развязывающих конденсаторов по питанию
  • Следует учитывать время задержки распространения сигнала через микросхему
  • При работе на высоких частотах важно минимизировать длину проводников

Сравнение 74HC132 с аналогами

74HC132 имеет несколько аналогов в других логических семействах:

  • 74LS132 — ТТЛ версия с меньшим быстродействием и большим энергопотреблением
  • 74HCT132 — версия с входами, совместимыми с ТТЛ-уровнями
  • 74AC132 — более быстрая КМОП-версия
  • 74LVC132 — низковольтная версия (1,65-3,6 В)

Выбор конкретной микросхемы зависит от требований к скорости, энергопотреблению и совместимости с другими компонентами схемы.


Типовые схемы включения 74HC132

Рассмотрим несколько типовых схем с использованием 74HC132:

  1. Формирователь импульсов:
    • Вход подключается через RC-цепочку
    • Выход формирует короткий импульс при изменении входного сигнала
  2. Генератор прямоугольных импульсов:
    • Выход одного вентиля соединяется со входом другого через RC-цепь
    • Частота определяется значениями R и C
  3. Схема подавления дребезга контактов:
    • Кнопка подключается ко входу через подтягивающий резистор
    • Триггер Шмитта устраняет многократные переключения при замыкании/размыкании

Рекомендации по монтажу и эксплуатации 74HC132

Для обеспечения надежной работы 74HC132 следует соблюдать следующие рекомендации:

  • Использовать развязывающие конденсаторы 0,1 мкФ рядом с выводами питания
  • Не оставлять неподключенными входы неиспользуемых вентилей
  • Соблюдать правила работы с КМОП-микросхемами для защиты от статического электричества
  • Учитывать емкость нагрузки при расчете быстродействия схемы
  • Обеспечивать хороший теплоотвод при работе на высоких частотах

Серия 74hc132 (NXP)

NXP

Общие характеристики

Раздел Логическая ИС
Тип логики
Кол-во узлов
Диапазон напряжений питания
Номинальное напряжение питания
Задержка прохождения сигнала вход-выход
Рабочая температура

Документация на серию 74hc132

  • найти 74hc132.pdf

    Товары серии 74hc132

    Наименование i Упаковка Корпус
    74HC132D (NXP)

     

     

    		 1 шт SO-14 SOIC14
    74HC132D.652 (NXP)

     


    74HC132D. 652 (NEX-NXP)     		SO-14
    74HC132D.653 (NXP)

     


    74HC132D.653 (NEX-NXP)     		SO-14 SO14-150
    74HC132D.653 PBF (NXP)

     

     

    		 —
    74HC132DB (NXP)

     

     

    		 —
    74HC132DB.112 (NXP)

     


    74HC132DB.112 (NEX-NXP)

     

    		 —
    74HC132DB.118 (NXP)

     


    74HC132DB.118 (NEX-NXP)

     

    		 —
    74HC132DT (NXP)

     

     

    		 —
    74HC132N (NXP)

     

    		 в линейках 25 шт DIP-14
    74HC132N. 652 (NXP)

     

    		 в линейках 25 шт DIP-14
    74HC132PW (NXP)

     

     

    		 71 шт SO-14 SOIC14
    74HC132PW-T (NXP)

     

    		 SO-14 SOIC14
    74HC132PW.112 (NXP)

     


    74HC132PW.112 (NEX-NXP)     		TSSOP-14
    74HC132PW.118 (NXP)

     

    		 TSSOP-14
    74HCT132D.653 (NXP)

     


    74HCT132D. 653 (NEX-NXP)     		SO-8

    2.1.6 Корпус микросхемы 74hc132 (dd1)

    Сохраняем предыдущий проект под именем «

    CORP_74HC132.PCB», и удаляем с рабочего поля все, кроме атрибутов RefDes и Type.

    Корпус микросхемы 74HC132 приведен на рис. 1.10 (корпус DIP14 – Dual In—Line Package – корпус с двухрядным расположением выводов). Начнем создание корпуса с размещения контактных площадок. Микросхема имеет 14 штыревых выводов, поэтому все контактные площадки будут иметь отверстия.

    На нижней панели перейдите на слой Bottom, установите шаг координатной сетки 1,25 мм.

    С помощью команды Place/Pad разместите первую контактную площадку. Микросхема имеет 14 штыревых выводов, с размерами 0,25×0,45 мм, поэтому в качестве диаметра отверстия контактной площадки зададим 0,5 мм.

    Назначьте размещенной контактной площадке уже созданный ранее стиль «round 0.5mm».

    Для размещения остальных контактных площадок микросхемы щелкните по первой контактной площадке правой кнопкой мыши и в открывшемся меню выберите пункт Copy Matrix (Копировать матрицу) (рис. 2.54 а).

    В окне Edit Copy Matrix установите следующие параметры (значения параметров берутся из габаритного чертежа корпуса, рис. 1.10): Number of Columns (Количество «Столбцов» контактных площадок) = 2 (выводы расположены в 2 «столбца»), Column Spacing (Расстояние между столбцами) = 7,5 мм, Number of Rows (Количество «Рядов» контактных площадок) = 7, Row Spacing (Расстояние между «Рядами») = 2,5 мм (рис. 2.54 б). Результат показан на рис. 2.54 в.

    а б в

    Рис. 2.54

    Согласно рис. 1.9 первая контактная площадку располагается в левом верхнем углу. Назначаем ей ранее созданный стиль «rectangle 0.5mm». Напоминаю, что на данном этапе всем контактным площадкам присвоен номер 0 (Pad Number) (рис. 2.55 а). Результат применения стиля – на рис. 2.55 б.

    а б

    Рис. 2.55

    Теперь с помощью команды Utils/Renumber Tool пронумеруем контактные площадки (согласно рис. 1.9): в первом столбце – от квадратной вниз, во втором столбце – снизу вверх (рис. 2.56 а,б)

    а б

    Рис. 2.56

    После нумерации обратите внимание на то, что правый верхний вывод имеет номер «14» (рис. 2.57).

    Рис. 2.57

    На квадратной контактной площадке ставим точку привязки Place/Point.

    Теперь можно с помощью команды Utils/Renumber Tool пронумеровать выводы (Default Pin Des). В дальнейшем при разводке платы номера контактных площадок и выводов должны совпадать, но на данном этапе при сохранении корпуса элемента в библиотеку номера выводов сбрасываются. Поэтому нумерация выводов на данном этапе создания компонента не является обязательной (в отличие от нумерации контактных площадок), но ее наличие обеспечивает отображение номеров на рабочем поле.

    На нижней панели переходим на слой Top Silk и рисуем контур корпуса микросхемы с размерами 7,5×20 мм, перемещаем атрибуты ближе к корпусу (рис. 2.58).

    Рис. 2.58

    Выделяем все объекты компонента и сохраняем его в открытую библиотеку «LIB_CORP. LIB» под именем «CORP_74HC132» (рис. 2.59).

    Рис. 2.59

    Сохраняем проект PCB с данным элементом в файле с именем «CORP_ 74HC132.PCB».

    Bare Die Описание продукта: 74hc132 — Die Devices | Вафли | Кости

    NAND Gate:
    74HC132 представляет собой четырехканальный вентиль NAND с двумя входами и триггерными входами Шмитта, изготовленный с использованием 2,5-мкм 5-вольтового CMOS-процесса и обладающий такой же высокой скоростью, как LSTTL, в сочетании с низким энергопотреблением CMOS.

    Устройство напрямую заменяет устаревшие модели National 74HC132, Motorola 74HC132 и Texas Instruments SN74HC132, CD74HC132.

    Характеристики:

    • Характеристики входного гистерезиса преобразуют медленно изменяющиеся входные сигналы в четко определенный выходной сигнал без дрожания
    • Выходы, прямой интерфейс с CMOS, NMOS и TTL
    • Диапазон рабочего напряжения: от 2,0 до 6,0 В
    • Низкий входной ток: 1,0 мкА
    • Защита входа от статического разряда и переходных избыточных напряжений
    • Характеристика высокой помехоустойчивости КМОП-устройств

      Производитель:
      Силиконовые материалы