Texas Instruments 74LS74

Texas Instruments 74LS74 — это сдвоенный D-триггер с предустановкой и сбросом, выполненный по технологии TTL (транзисторно-транзисторная логика) с использованием Schottky-диодов (серия LS — Low-power Schottky).

Это одна из самых распространенных микросхем в истории цифровой электроники. Она содержит два независимых D-триггера, которые срабатывают по положительному фронту тактового импульса.

Описание и функциональность

Микросхема состоит из двух одинаковых D-триггеров. Каждый триггер имеет:

• Входы: Данные (D), Тактовый вход (CLK), Предустановка (PRE / S), Сброс (CLR / R).
• Выходы: Прямой (Q) и инверсный (/Q).

Логика работы:

1. Нормальный режим: При подаче положительного фронта (переход из 0 в 1) на вход CLK, состояние входа D копируется на выход Q. Если D=1, Q становится 1; если D=0, Q становится 0.
2. Асинхронная установка: Если подать низкий уровень (0) на вход PRE (Preset/Предустановка), выход Q мгновенно становится 1, независимо от тактового сигнала и входа D.
3. Асинхронный сброс: Если подать низкий уровень (0) на вход CLR (Clear/Сброс), выход Q мгновенно становится 0.
4. Запрещенное состояние: Подача 0 одновременно на PRE и CLR (кроме случаев, когда триггер просто держится в неактивном положении) запрещена, так как приводит к неопределенному состоянию на выходах Q и /Q.

Технические характеристики (DC Characteristics)

Приведены значения для ИМС в корпусе DIP (источник: даташит TI, типовые значения при напряжении питания 5В):

| Параметр | Обозначение | Условия | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | Напряжение питания | Vcc | - | 4.75 | 5.0 | 5.25 | В | | Входное напряжение логической 1 | VIH | - | 2.0 | - | - | В | | Входное напряжение логического 0 | VIL | - | - | - | 0.8 | В | | Выходное напряжение логической 1 | VOH | IOH = -0.4 мА | 2.7 | 3.4 | - | В | | Выходное напряжение логического 0 | VOL | IOL = 4 мА (для 8 мА) | - | 0.25 | 0.4 | В | | Ток потребления (2 триггера) | Icc | Все выходы разомкнуты | - | 3.0 | 5.4 | мА | | Верхний допустимый ток входа 1 | IIH | Vcc = макс, VIH=5.5В | - | - | 20 | мкА | | Нижний допустимый ток входа 0 | IIL | Vcc = макс, VIL=0.4В | - | - | -0.4 | мА | | Время установления данных (Setup)| ts | Относительно CLK↑ | 20 | - | - | нс | | Время удержания данных (Hold) | th | Относительно CLK↑ | 0 | - | - | нс | | Максимальная частота | fmax | - | 25 | 33 | - | МГц | | Время задержки (CLK→Q)| tpd | - | - | 22 | 40 | нс | | Диапазон температур | - | - | 0 | +25 | +70 | °C |

Корпуса (Парт-номера TI)

Официальные артикулы Texas Instruments (серия 74LS74):

• SN74LS74N — Корпус DIP-14 (широкий) - классический навесной монтаж.
• SN74LS74D и SN74LS74DR — Корпус SOIC-14 (SMD, для поверхностного монтажа).
• SN74LS74DE4 — Тот же D корпус, но упакован в трубку (tube), а не в ленту.
• SN74LS74J — Корпус CDIP-14 (керамический, для военной/промышленной температуры).
• SNJ54LS74J / SNJ54LS74FK — Винтажные военные версии (серия 54LS).

Совместимые модели и альтернативы (Pin-to-Pin)

Данные микросхемы являются полными аналогами и имеют одинаковую распиновку (ключ) при том же корпусе DIP-14 или SOIC-14:

1. Motorola / ON Semiconductor:
   • MC74LS74A (все буквенные суффиксы определяют корпус).
2. Fairchild / National Semiconductor (ныне ON Semi):
   • DM74LS74A.
3. Китайские (экспорт):
   • CD74LS74 (часто также клоны).
4. Функциональный аналог электрически (при той же распиновке):
   • 74HC74 (КМОП-версия) — работает от 2 до 6 Вольт, но совместима с этой схемой по выводам.
   • 74HCT74 (TLL-выход) — также совместима.
5. Советская версия (Россия/СНГ):
   • К555ТМ2 (серия "Гранат", аналог 74LS74).
   • КР1533ТМ2 (аналог 74ALS74A).
   • КМ155ТМ2 (ТТЛ, аналог оригинального 74S64, менее распространен).

Дополнительные примечания

• Триггер Шмитта? — Нет, не является триггером Шмитта. Входы обычные ТТЛ (не путать с 7414). В серии 74LS74 нет гистерезиса, поэтому на тактовый вход не рекомендуется подавать медленно нарастающие импульсы без конденсатора.
• Зависимость напряжения: Выход Q может выдавать ток до 8 мА в младший уровень (IOL).

Обратите внимание при заменах: нельзя напрямую заменять без проверки на микросхему 7464 (резистивный), это технически другой семейство. Для большинства тиражей используют прямые клоны серии LS.