Thomson CD54HC74 — Описание и характеристики

Общее описание

CD54HC74 — это сдвоенный D-триггер (Dual D-Type Flip-Flop) с установкой и сбросом, выполненный по CMOS HC (High-Speed CMOS) технологии. Микросхема содержит два независимых D-триггера, срабатывающих по положительному фронту тактового импульса (rising edge).

⚠️ Важно: Буквы в обозначении указывают на производителя и тип корпуса. В линейке Thomson (STM) применяется следующая маркировка:

• CD — префикс серии (часто использовался также Harris, RCA, Texas Instruments — это стандартизированная система обозначений 4000-й серии)
• 54 — индустриальный/военный температурный диапазон (−55 °C … +125 °C), обычно керамический корпус (DIP/CerDIP)
• 74 — тип логики (двойной D-триггер)
• HC — High-Speed CMOS

Стоит уточнить, что Thomson (ныне STMicroelectronics) выпускала аналоги вроде M54HC74, M74HC74. Обозначение CD54HC74 часто встречается как кросс-референс от Harris Semiconductor / RCA → позже Intersil → Renesas, а также производилась по второй линии в Texas Instruments.

Если вам нужна именно продукция Thomson — смотрите маркировку M54HC74 / M74HC74 (STMicroelectronics). Функционально они идентичны.

Функциональная логика

Каждый триггер имеет:

• D — вход данных
• CP — тактовый вход (срабатывание по фронту ↑)
• SD (SET) — асинхронная установка (активный LOW)
• RD (RESET) — асинхронный сброс (активный LOW)
• Q, Q̄ — прямой и инверсный выходы

Таблица истинности (одного триггера)

| SD | RD | CP | D | Q | Q̄ | |----|----|----|---|----|----| | L | H | X | X | H | L | | H | L | X | X | L | H | | L | L | X | X | H* | H* | | H | H | ↑ | H | H | L | | H | H | ↑ | L | L | H | | H | H | 0/1/L | X | Q₀ | Q̄₀ |

* — неопределённое состояние (запрещённая комбинация для корректной работы).

Технические характеристики (типовые для 54HC74)

Абсолютные максимальные значения

• Напряжение питания VCC: −0,5 … +7,0 В
• Входное напряжение: −0,5 … VCC + 0,5 В
• Выходной ток на вывод: ±25 мА (макс.)
• Ток через VCC/GND: ±50 мА
• Рассеиваемая мощность: 500 мВт (DIP)
• Рабочая температура: −55 °C … +125 °C
• Температура хранения: −65 °C … +150 °C

Рекомендуемые условия эксплуатации

• VCC: 2,0 … 6,0 В (типовое 4,5–5,5 В)
• Входное напряжение: 0 … VCC
• Свободные входы не допускаются (обязательна подтяжка)

Электрические параметры (при VCC = 4,5 В, 25 °C)

| Параметр | Условие | Мин | Тип | Макс | |----------|---------|-----|-----|------| | V_IH (вх. HIGH) | — | 3,15 В | — | — | | V_IL (вх. LOW) | — | — | — | 1,35 В | | V_OH (вых. HIGH) | Iₒ = −4 мА | 3,98 В | 4,4 В | — | | V_OL (вых. LOW) | Iₒ = 4 мА | — | 0,17 В | 0,26 В | | I_CC (покой) | VCC = 6 В | — | 2 мкА | 40 мкА | | f_макс | VCC = 4,5 В | 25 МГц | 50 МГц | — | | t_pd | VCC = 4,5 В | — | 12 нс | 30 нс | | C_in | — | — | 5 пФ | 10 пФ | | I_in (утечка) | — | — | — | ±1 мкА |

При VCC = 2 В быстродействие снижается до ~6 МГц.

Динамические параметры (VCC = 4,5 В, CL = 50 пФ)

• t_PLH, t_PHL (CP→Q): ≲ 15 нс
• t_PLH, t_PHL (SD/RD→Q): ≲ 15 нс
• t_su (setup, D перед ↑CP): типично 10–15 нс
• t_h (hold): ≥ 0 нс
• t_w (мин. длительность импульса CP, SD, RD): 15 нс (при 4,5 В)

Цоколёвка (DIP-14 / SO-14)

       ┌────∪────┐
1RD ── │1        14│ ── VCC
1D  ── │2        13│ ── 2RD
1CP ── │3        12│ ── 2D
1SD ── │4        11│ ── 2CP
1Q  ── │5        10│ ── 2SD
1Q̄  ── │6         9│ ── 2Q
GND ── │7         8│ ── 2Q̄
       └──────────┘

Парт-номера (эквиваленты и аналоги)

Разные производители — один и тот же чип

| Парт-номер | Производитель | Примечание | |------------|---------------|------------| | CD54HC74F | Harris / RCA / Intersil | CerDIP-14, военный | | CD54HC74F3A | Harris / Intersil | CerDIP, MIL | | CD54HC74F/3 | RCA | CerDIP | | M54HC74F1R | STMicroelectronics | CerDIP-14 (бывш. Thomson) | | M54HC74B1R | STMicroelectronics | DIP-14 | | M54HC74C1R | STMicroelectronics | SO-14 (пром.) | | SN54HC74J | Texas Instruments | CDIP-14 | | SN54HC74FK | Texas Instruments | LCCC («FK» пакет) | | SNJ54HC74J | TI | MIL-STD-883 | | CD74HC74E | TI / Harris | DIP-14, коммерческий (0…70 °C) | | CD74HC74M | TI | SO-14 | | MM54HC74J/883 | National Semi. | CDIP | | 54HC74 | — | общий род (любой MIL) |

Близкие логические и Pin-to-Pin аналоги

Все ниже приведённые Pin-to-Pin совместимы при корректном уровне VCC:

• 74HC74 / CD74HC74 — коммерческий аналог (температурный диапазон шире по логике, но не Military)
• 74HCT74 — TTL-совместимый вход (можно с уровнями 5 В TTL → прям Pin-to-Pin совместим с HC74 зачастую)
• 74AHC74 — улучшенный (Advanced HC), работает до 3,3 В, меньше задержки
• 74AHCT74 — тоже усовершенствованный
• 4013 / CD4013 — функциональный аналог CMOS, другая цоколёвка (не Pin-to-Pin)
• 74LS74 / 74S74 — TTL аналоги со схожей функцией, но по уровням совместимы только через HCT‑входы

Совместимые модели (функциональные эквиваленты)

| Модель | Тип | Особенность | |--------|-----|-------------| | M54HC74F1R | ST Thompson — MIL | оригинал-ST | | M54HC74B1R | ST Thompson — DIP-14 | промышл./воен. | | CD54HC74F | Harris RCA | CerDIP дир. | | CD54HCT74F | Harris RCA | TTL-вход, Pin‑to‑Pin | | SNJ54HC74J | TI MIL-STD-883 | полный мил-класс | | SN54HC74J | TI дип | −55…+125 °C | | SN54HC74FK | TI | корпус LCCC (chip carrier) | | 74HC74 (генер.) | все производители | DIP/SO/TSSOP | | 74HCT74 | Philips / NXP | TTL-совм. HC | | 74LS74 | — | замена с учётом смешанного уровня (5 В) | | HEF4013B | Philips | CTS CD4000, другая распиновка |

⚠️ «Pin-to-Pin compatible» подразумевает одинаковую раскладку выводов. HEF4013 и CD4013 ей не соответствуют, их нужно кросс-реферировать отдельно.

Применения

• Сдвиговые регистры, счётчики, делители частоты
• Синхронизация сигналов, защёлки
• Хранение состояния между тактами
• Ждущие/подстраиваемые мультивибраторы
• Составные триггерные схемы (T триггер через Q̄→D)

Что важно учесть

1. Свободные входы обязательно подтягивать к VCC или GND — CMOS ключи этого не терпят, будут сквозные токи и нестабильность.
2. Комбинация SD = RD = LOW на выходе даёт HIGH одновременно, что запрещено логикой.
3. При питании > 4,5 В с 5 В TTL сигналом напрямую HC вход использовать нельзя без согласования (нужно HCT или резисторный делитель).
4. Для замены Thompson CD54HC74 без изменения трассы платы используйте 74-HC/HCT–совместимые приборы с индексами F/B (DIP), M (SO), FK (LCCC).

Если требуется поиск парт-номера конкретного дистрибьютора (Arrow, Mouser, Rochester, Farnell) — пришлите корпус (F1R, B1R, 3F и т. п.) и температурный диапазон, я сформирую точные s.k.-шаблоны.