可重触发多谐振荡器的数据表

不幸的是，数据表中没有任何内容警告粗心的用户 HC123 可重触发单稳态多谐振荡器可能出现毛刺。

在我之前的专栏中，我们考虑了不可重新触发的单稳态多谐振荡器；特别是，我们查看了德州仪器 （TI） 的 CD74HC221。现在我们了解了不可重触发单稳态多谐振荡器的工作原理，让我们继续看看它们的可重触发多谐振荡器表。

提醒一下，我被提示查看这些部分是因为 Max Maxfield 的“寄存器与锁存器与触发器”专栏中发表的评论，其中有人提到一些可重新触发的多谐振荡器在太接近超时时重新触发时出现故障。

我们将首先查看两个 TI 器件——带复位的 CD74HC123 双可再触发单稳态器件和CD74HC4538双可再触发精密单稳态器件——但随后我们将扩大搜索范围以考虑其他供应商的产品（一如既往，我鼓励您打开任何数据表我们在您的屏幕上引用这些文章或将它们打印出来，以便您更轻松地跟进）。

从数据表的第一页开始，我们看到 HC123 是“带复位功能的双可重触发单稳态多谐振荡器”，而 HC4538 是“双可重触发精密单稳态多谐振荡器”。功能和描述列表表明这两个部分都是可重新触发和可重置的。HC123 数据手册还包括不允许从复位触发的 HC423。

从描述中可以看出两个不同之处。一是A和B输入的极性相反，二是输出脉冲宽度的计算公式不同：

已经，我可以看到我们在这里必须小心。在这两种情况下，R X的最小值都是 5kΩ，但是当使用相同的 R X和 C X值时，输出脉冲会有所不同。

继续查看引脚排列、真值表和功能图，我们看到引脚排列不同，而真值表和功能图非常相似。这两个部分之间的一个区别是 HC4538（如 HC423）不允许从复位触发。

HC4538 数据表包括更详细的逻辑图和功能端子连接表，如下所示：

带注释的 74HC4538 端子连接表（来源：TI）

这是一个有趣的表格，因为它显示了如何将可重触发单稳态连接为不可重触发单稳态。注释还很好地解释了可重新触发和不可重新触发组件之间的区别。74HC123 具有相似的输入，因此可以以相同的方式使用，尽管我可能没有想过这样做。即使这么多年过去了，我在查看数据表时仍然会学到新东西。

两个部件的直流电气规格相同；但是，当我们查看“切换规范的先决条件”表时，我们会发现存在一些差异。首先，HC4538 响应的输入脉冲宽度比 HC123 稍窄。最大的区别似乎在于指定的其他参数。例如，HC123 指定“复位移除时间”，即在 4.5V 下工作时为 15 ns，而 HC4538 指定“复位恢复时间”，无论我们使用何种电源电压，均为 5 ns。

HC4538 还指定了重新触发时间 （t rT ），请参考图 11，这是重新触发时间与时序电容的关系图。但这并不能解释什么是重新触发时间。我的猜测是您需要在重新触发之间等待多长时间，但也可能是重新触发生效需要多长时间。

HC123 指定了一个“重新触发时间编号”（t rT ），这可能是同一件事，并包含一个时序图，表明它是重新触发之间的时间。

74HC123 重新触发时序（来源：TI）

我不了解你，但我想在这里更清楚一点。在我看来，如果您要指定某些内容，您应该包含足够的信息，以便用户知道指定的内容。另一方面，也许我不应该抱怨太多。我遇到过完全丢失关键信息的数据表。

转向开关规格，我们再次看到 HC4538 的延迟似乎比 HC123 低。这意味着它是一个较新的部分。我还注意到 HC4538 的脉冲宽度匹配是 1% 而不是 2%。因此，总的来说，74HC4538 似乎是一个更好的部分。

现在，回到让我开始查看这些数据表的问题。这些规范中是否有任何内容暗示 HC123 在接近输出脉冲时间结束时重新触发时可能会出现故障？

我想到的一件事是查看从触发器到输出的传播延迟。对于 HC123，这可以达到 54 ns。这是触发输出的最小输入脉冲宽度 （25 ns） 的两倍多一点。

HC4538呢？传播延迟为 63 ns，而最小输入脉冲宽度为 20 ns，因此相对于输入脉冲，传播延迟甚至比 HC123 更长，但是——如果我相信我被告知的话——这部分没有故障。

这一切都让我相信故障更多地与HC123的内部结构有关。不幸的是，TI 数据表中没有关于内部结构的信息。

事实证明，这两个部件都可以从几个不同的制造商处获得，因此其他数据表上可能还有其他信息。在查看来自不同供应商的数据表时，我喜欢从比较规格开始。

我们先来看看74HC123。除 TI 外，该部件还由其他几家供应商制造——这里是Nexperia （NXP）、东芝和STMicroelectronics的数据表链接。

当我比较来自多个供应商的数据表时，我发现创建如下所示的电子表格或表格很有用。为了简化比较，我使用的最小值和最大值在 -40ºC 至 85ºC 的温度范围内为 4.5 V。我还假设 K*C X *R X的时序公式，其中 K 在表中给出。并非数据表中的所有信息都可以在这样的表格中进行比较，但这是一个很好的起点。

来自不同供应商的 74HC123 组件的比较。（来源：伊丽莎白西蒙）

在这个比较中有几个有趣的事情。首先，东芝部件与其他部件不兼容，因为对于相同的 R X和 C X值，它会给我们提供两倍于我们预期长度的脉冲宽度。TI 有 2% 的脉宽误差，而 STMicro 说是 1%，而 Nexperia 根本没有说。

最小触发脉冲宽度和传播延迟相似但不相同。我突然想到的一件事是最小重新触发时间差异很大，并且不是在相同条件下给出的。输出脉冲宽度也有很大差异，但这是意料之中的，因为它们不是用相同的 R X和 C X值测量的。

Toshiba 和 STMicro 数据表都给出了两种不同的重新触发时间，因此重新触发时间似乎取决于 R和 C X的值。目前尚不清楚 TI 和 Nexperia 器件是否属于这种情况，因为它们的数据表中只给出了一个数字。

现在让我们看看 74HC4538。再次。除 TI 外，该部件还由其他几家供应商制造——这里是Nexperia、东芝和安森美半导体的数据表链接。

我通读了数据表并创建了如下所示的比较表：

来自不同供应商的 74HC4538 组件的比较。（来源：伊丽莎白西蒙）

再一次，我们看到了一些差异。一个很大的区别是，TI 显示为单个数字的重新触发时间似乎会根据其他数据表中的 C X值（这次包括 Nexperia）而有所不同。这与我们在 HC123 上看到的类似。

回到内部结构的问题，我翻阅了其他的HC123数据表，发现它们都有逻辑图。东芝和意法半导体的产品是相同的，只是东芝的产品更清晰一些（可在数据表的第 4 页找到）。

HC123逻辑图（来源：东芝）

这仍然没有我们想的那么清楚，但是东芝用一个漂亮的时序图（也在第 4 页）以及在其数据表第 5 页上的一个非常好的功能描述来补充这一点。

HC123时序图（来源：东芝）

功能描述回答了我之前关于最小重新触发时间的问题，并明确指出它取决于 V CC和 C X。在电容器放电并再次开始充电之前，您似乎无法重新触发。

仍然没有解释为什么您可能会在 HC123 而不是 HC4538 上出现故障。我比较了东芝数据表中这些部件的逻辑图。我能看到的唯一区别是允许 CLR 输入触发 HC123 的附加逻辑。因此，不幸的是，数据表中没有任何内容警告粗心的用户 HC123 可能出现故障。

有了这个，我想我已经完成了这些部分的研究。一如既往，我欢迎您的意见和问题。另外，如果您对我接下来应该查看哪些类型的组件数据表提出建议，我将不胜感激。

审核编辑：郭婷