74HC574: восьмиразрядный триггер, подключение и замена

Распиновка 74HC574 (DIP-20)

574 против 573: защёлка или триггер

Эти два прибора — восемь разрядов, DIP-20, выходы в третьем состояние — путают чаще всего, потому что различие видно не сразу. 74HC573 это защёлка: пока вывод LE активен по высокому уровню, выходы прозрачно повторяют входы, и данные меняются в том же темпе, что и источник. Данные фиксируются в тот момент, когда LE опускается. 74HC574 работает иначе: данные защёлкиваются по нарастающему фронту такта на выводе 11, а в промежутках между фронтами прибор просто хранит то, что было записано.

Практическое различие видно там, где источник данных не синхронизирован с тактом. На защёлке сигнал на выходе меняется сразу, как только изменился вход, и если источник переключает каналы в произвольный момент, на выходе будет «дёргающийся» сигнал. На триггере на выходе всегда та величина, которая была на входах в момент последнего фронта такта, — то есть выход меняется только по такту. Для схем, где это важно, подмена 573 на 574 меняет поведение всей платы.

И обратный случай: 574 нельзя поставить вместо 573, если схема полагалась на прозрачность, то есть если источник подавал данные через прибор дальше без задержки. Тогда после подстановки данные на выходе появятся только в момент тактового фронта, и вся последующая логика получит данные с задержкой на целый период.

Почему у прибора нет вывода сброса

Отдельного вывода сброса у 74HC574 в корпусе на 20 выводов нет — и это стоит понимать именно как отсутствие, а не как «сброс где-то спрятан». Выводы заняты: восемь входов данных, восемь выходов, питание, земля, такт и разрешение выходов. Всё.

Отсюда типичная проблема ремонта. На плате стоял другой восьмиразрядный регистр, у которого вывод сброса был, и при замене на 74HC574 этот вывод на схеме остался — но подключать его больше не к чему, потому что у новой микросхемы такого вывода нет. В зависимости от того, как он подключён на плате, это либо висящий вывод, который ничего не делает, либо, что хуже, вывод, через который на новую схему подаётся сигнал, который теперь просто никуда не пойдёт. Схему в таком случае надо смотреть, а не только маркировку менять.

Ещё одна причина, по которой про сброс забывают, — привычка к 74HC374, у которого сброс есть. 74HC374 и 74HC574 — оба триггеры с выходами в третьем состояние и с одинаковым назначением большинства выводов, но один имеет сброс, а другой нет. Перестановка между ними требует проверки схемы, а не только корпуса.

Характеристики

• Питание 2…6 В; вариант 74HCT574 рассчитан на 4,5–5,5 В и принимает ТТЛ-уровни на входах.
• Задержка распространения порядка 13–18 нс в зависимости от версии и производителя.
• Максимальная частота такта — около 36 МГц при 5 В.
• Нагрузочная способность выхода: до 15 входов типа LSTTL.
• Потребление в покое: около 100 нА; на всех входах стоят защитные диоды.
• Диапазон температур: от −40 до +85 °C для промышленного исполнения.

Что проверять при замене

1. 01 Тип фиксации данных: триггер по фронту такта или прозрачная защёлка — по схеме видно сразу, и подмена здесь меняет поведение.
2. 02 Наличие вывода сброса: если в исходной схеме он есть, проверьте, куда он подключён, потому что у 74HC574 такого вывода нет.
3. 03 Полярность /OE: активный низкий уровень, и при неверной подтяжке линия не будет работать.
4. 04 Тактовый ввод: срабатывание по нарастающему фронту, и при инвертированном такте данные будут фиксироваться не там.
5. 05 Питание и входные уровни: на 3,3 В подходит HC-версия, при ТТЛ-управлении нужна HCT.
6. 06 Корпус: DIP-20, SO-20, SSOP-20, TSSOP-20.

Частые вопросы

• Чем 74HC574 отличается от 74HC573 — 574 фиксирует данные по фронту такта, 573 прозрачно повторяет входы, пока активен вывод LE.
• Есть ли у 74HC574 вывод сброса — нет, в отличие от 74HC374.
• Когда данные попадают на выход — по нарастающему фронту на выводе 11.
• Что делает /OE — при высоком уровне все восемь выходов переходят в высокоомеганическое состояние независимо от данных.
• Чем заменить — 74HCT574 при питании 4,5–5,5 В и ТТЛ-уровнях на входах; на 3,3 В подходит обычная HC-версия.