SN54HC373与SN74HC373：八进制透明D型锁存器的深度解析

作为电子工程师，在数字电路设计中，锁存器是一款常用的基础元件。今天我们就来深度剖析一下德州仪器（TI）的两款八进制透明D型锁存器：SN54HC373和SN74HC373。

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一、产品特性

电压范围与驱动能力

SN54HC373和SN74HC373具有2V至6V的宽工作电压范围，这使得它们能够适应多种不同的电源环境。其高电流三态真输出可以驱动多达15个LSTTL负载，这对于需要驱动高容性或低阻抗负载的应用场景来说非常实用。

功耗与速度

低功耗是这两款锁存器的一大亮点，最大ICC电流仅为80µA。典型传播延迟时间tpd为13ns，在5V电压下有±6mA的输出驱动能力，且最大输入电流低至1µA。这些特性保证了锁存器在高效工作的同时，还能降低功耗。

集成度与访问方式

单个封装内集成了八个高电流锁存器，并且支持全并行访问加载数据，这大大提高了数据处理的效率，简化了电路设计。

二、产品概述

这两款8位锁存器采用三态输出设计，特别适用于实现缓冲寄存器、I/O端口、双向总线驱动器和工作寄存器等。其内部的八个锁存器为透明D型锁存器，当锁存使能（LE）输入为高电平时，Q输出跟随数据（D）输入；当LE变为低电平时，Q输出将锁存D输入的电平。

输出使能（OE）输入可以使八个输出处于正常逻辑状态（高或低逻辑电平）或高阻态。在高阻态下，输出不会对总线线路产生显著的负载或驱动作用，这为驱动总线线路提供了便利，无需额外的接口或上拉组件。而且，OE并不影响锁存器的内部操作，即使输出关闭，旧数据也可以保留，新数据也可以输入。

三、产品规格

绝对最大额定值

在使用这两款锁存器时，需要注意其绝对最大额定值。例如，电源电压范围为 -0.5V至7V，输入和输出钳位电流在特定条件下不能超过±20mA，连续输出电流在VO = 0至VCC时不能超过±35mA等。超过这些额定值可能会对器件造成永久性损坏。

推荐工作条件

为了确保器件的正常工作，推荐的工作条件如下：电源电压VCC在2V至6V之间，不同电源电压下对高、低电平输入电压VIH和VIL有相应要求，输入电压和输出电压范围均为0至VCC。同时，输入信号的上升和下降时间也有一定要求，并且不同型号的工作自由空气温度范围有所不同，SN54HC373为 -55°C至125°C，SN74HC373为 -40°C至85°C。

热信息

不同封装形式的锁存器具有不同的热性能指标。以SN74HC373为例，SOIC封装的结到环境热阻RθJA为109.1°C/W，而TSSOP封装的RθJA为131.8°C/W。了解这些热信息有助于在设计中合理考虑散热问题，确保器件在合适的温度环境下工作。

电气特性

在推荐的工作自由空气温度范围内，不同参数有相应的电气特性要求。例如，在不同电源电压和负载条件下，输出高电平电压VOH和输出低电平电压VOL有不同的取值范围，输入电流II和输出高阻态电流IOZ也有相应的限制。

时序要求

锁存器的正常工作离不开严格的时序要求。像锁存使能脉冲宽度tw、数据建立时间tsu和数据保持时间th等参数，在不同电源电压下都有明确规定。例如，在6V电源电压下，LE高电平脉冲宽度tw的最小值为14ns，数据建立时间tsu的最小值为9ns。

开关特性

在负载电容CL为50pF或150pF的情况下，锁存器的开关特性也有所不同。传播延迟时间tpd、使能时间ten和禁止时间tdis等参数在不同电源电压和负载条件下有相应的要求。这对于设计高速电路时的时序分析至关重要。

四、设计建议

电源供应

电源供应可以选择推荐工作条件中规定的最小和最大电源电压之间的任意值。每个VCC端子都应配备一个良好的旁路电容，以防止电源干扰。对于这款器件，推荐使用0.1µF的电容，也可以并联多个旁路电容来抑制不同频率的噪声，如0.1µF和1µF的电容并联使用。旁路电容应尽可能靠近电源端子安装，以达到最佳效果。

布局指南

在使用多输入和多通道逻辑器件时，输入引脚绝不能悬空。因为未连接的输入引脚会导致外部连接电压不确定，从而使器件处于不确定的工作状态。所有未使用的输入引脚都必须连接到逻辑高电平或低电平，具体电平取决于器件的功能。一般来说，将输入引脚连接到GND或VCC，以确保器件的正常工作。

五、封装信息

这两款锁存器提供了多种封装形式，包括CDIP、CFP、LCCC、SSOP、SOIC、PDIP、SO和TSSOP等。不同的封装形式具有不同的尺寸和特点，例如，SN74HC373DBR采用SSOP封装，尺寸为7.20mm × 5.30mm，适合对空间要求较高的应用；而SN74HC373N采用PDIP封装，尺寸为25.40mm × 6.35mm，更便于手工焊接和调试。

同时，不同封装的锁存器在环保、湿度敏感性等级和工作温度范围等方面也存在差异。在选择封装时，需要综合考虑应用场景、性能要求和成本等因素。

在实际的电路设计中，SN54HC373和SN74HC373以其出色的性能和丰富的功能，为电子工程师提供了可靠的选择。通过对其特性、规格和设计建议的深入了解，我们可以更好地运用这两款锁存器，设计出更加优秀的电路系统。你在使用这两款锁存器的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和心得。