高速CMOS译码器：CD74HC137、CD74HCT137、CD54HC237、CD74HC237、CD74HCT237的深度解析

在电子设计领域，译码器是实现地址解码和数据路由的关键组件。今天我们要深入探讨的是德州仪器（Texas Instruments）的CD74HC137、CD74HCT137、CD54HC237、CD74HC237和CD74HCT237这几款高速CMOS译码器。这些译码器在内存地址解码和数据路由应用中表现出色，下面我们将从多个方面对它们进行详细分析。

文件下载：cd74hc237.pdf

产品特性

输出选择与功能应用

这些译码器能够从八个数据输出中选择一个，其中CD74HC137和CD74HCT137为低电平有效输出，而CD54HC237、CD74HC237和CD74HCT237为高电平有效输出。它们非常适合作为I/O端口或内存选择器，通过两个使能输入，能方便地实现级联操作，为复杂的电路设计提供了便利。

电气性能优势

• 低功耗与高速：这些译码器结合了CMOS电路低功耗的特点，同时具备与低功耗肖特基TTL逻辑相当的速度，在保证性能的同时降低了能耗。
• 传播延迟与扇出能力：以CD74HC237为例，在(V{CC}=5V)、15pF负载、(T{A}=25^{circ}C)的条件下，典型传播延迟仅为13ns。其扇出能力也很强，标准输出可驱动10个LSTTL负载，总线驱动输出能驱动15个LSTTL负载。
• 宽工作温度范围：可在 -55°C至125°C的宽温度范围内稳定工作，适应各种恶劣的工作环境。
• 平衡的传播延迟和转换时间：确保了信号的稳定传输，减少了信号失真和干扰。
• 显著的功率降低：与LSTTL逻辑IC相比，能有效降低功耗，延长设备的使用寿命。

不同类型的特点

• HC类型：工作电压范围为2V至6V，具有较高的抗噪声能力，在(V{CC}=5V)时，(N{IL}=30%)，(N_{IH}=30%)。
• HCT类型：工作电压范围为4.5V至5.5V，与LSTTL输入逻辑直接兼容，(V{IL}= 0.8V)（最大），(V{IH}=2V)（最小），同时也具备CMOS输入兼容性，(I_{I} ≤1μA)。

产品描述

CD74HC137、CD74HCT137、CD54HC237、CD74HC237和CD74HCT237是高速硅栅CMOS译码器，适用于内存地址解码或数据路由应用。它们具有三个二进制选择输入（A0、A1和A2），可通过高电平有效的锁存使能（LE）信号进行锁存，从而隔离输出与选择输入的变化。当LE为低电平时，输出对输入透明，电路作为八选一译码器工作。两个输出使能输入（OE和OE0）方便了级联和多路分解操作。

订购信息

这些译码器提供了多种封装形式，如CERDIP、PDIP、SOIC、SOP和TSSOP等，以满足不同的应用需求。在订购时，需使用完整的部件编号，后缀96和R表示卷带包装，后缀T表示250个的小批量卷带。同时，这些器件对静电放电敏感，用户在使用时应遵循正确的IC处理程序。

引脚排列与功能图

文档中提供了详细的引脚排列和功能图，包括CD54HC237（CERDIP）、CD74HC137（PDIP、TSSOP）、CD74HCT137（PDIP、SOIC）、CD74HC237（PDIP、SOIC、SOP、TSSOP）和CD74HCT237（PDIP）的顶视图。通过这些图，我们可以清晰地了解各个引脚的功能和连接方式。

真值表

文档给出了’HC137、’HCT137和’HC237、’HCT237的真值表，详细列出了不同输入组合下的输出状态。这对于我们理解译码器的工作原理和进行电路设计非常有帮助。

绝对最大额定值与热信息

绝对最大额定值

文档列出了直流电源电压、直流输入二极管电流、直流输出二极管电流、直流输出源或灌电流、直流VCC或地电流等绝对最大额定值。在设计电路时，必须确保器件的工作条件不超过这些额定值，以免造成永久性损坏。

热信息

给出了不同封装形式的热阻信息，如E（PDIP）封装为67°C/W，M（SOIC）封装为73°C/W等。同时，还给出了最大结温、最大存储温度范围和最大引脚温度（焊接10s）等参数，这些信息对于散热设计和保证器件的可靠性至关重要。

工作条件

电源电压范围

HC类型的工作电压范围为2V至6V，HCT类型为4.5V至5.5V。在选择电源时，需根据具体的器件类型和应用需求进行合理选择。

直流输入或输出电压

直流输入或输出电压范围为0V至(V_{CC})，在设计电路时，要确保输入和输出信号的电压在这个范围内，以保证器件的正常工作。

输入上升和下降时间

不同电源电压下，输入上升和下降时间有不同的最大值要求，如2V时为1000ns（最大），4.5V时为500ns（最大）等。在设计输入信号时，需满足这些时间要求，以确保信号的质量。

直流电气规格

文档详细列出了HC和HCT类型的各种直流电气规格，包括高电平输入电压、低电平输入电压、高电平输出电压、低电平输出电压、输入泄漏电流和静态器件电流等。这些规格对于评估器件的性能和进行电路设计非常重要。

开关规格

前提条件

给出了HC和HCT类型在不同电源电压下的一些开关规格前提条件，如An到LE的建立时间、保持时间和LE脉冲宽度等。这些参数对于确保译码器的正确工作和信号的稳定传输至关重要。

开关规格参数

在输入(t{r}=t{f}=6ns)的条件下，文档列出了各种开关规格参数，如传播延迟、地址到输出的延迟、使能输入到输出的延迟、LE到输出的延迟、功耗电容和输出转换时间等。这些参数反映了译码器在动态工作时的性能，对于高速电路设计尤为重要。

测试电路与波形

文档提供了HC和HCT时钟脉冲的上升和下降时间、脉冲宽度的测试电路和波形图，以及HC和HCT的过渡时间和传播延迟时间的测试电路和波形图。这些测试电路和波形图有助于我们理解译码器的工作原理和进行性能测试。

封装信息

封装选项附录

详细列出了各种可订购部件的封装信息，包括状态、材料类型、封装形式、引脚数、封装数量、载体、RoHS合规性、引脚镀层/球材料、MSL评级/峰值回流温度、工作温度和部件标记等。这些信息对于选择合适的封装和进行电路板设计非常重要。

其他合格版本

指出了CD54HC237和CD74HC237的其他合格版本，如Catalog版（TI的标准目录产品）和Military版（QML认证，适用于军事和国防应用）。

封装材料信息

提供了磁带和卷轴的尺寸信息、磁带和卷轴盒的尺寸信息以及管子的尺寸信息。同时，还给出了各种封装形式的外形图、示例电路板布局和示例模板设计，为电路板设计提供了详细的参考。

总结

CD74HC137、CD74HCT137、CD54HC237、CD74HC237和CD74HCT237这几款高速CMOS译码器具有低功耗、高速、宽工作温度范围等优点，适用于各种内存地址解码和数据路由应用。在设计电路时，我们需要根据具体的应用需求，合理选择器件类型、封装形式和工作条件，同时注意静电放电防护和散热设计，以确保器件的正常工作和可靠性。希望本文能为电子工程师在使用这些译码器时提供有益的参考。你在实际应用中是否遇到过这些译码器的相关问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。