Texas Instruments 74S158

Описание: 74S158 — это микросхема серии 74S (Schottky TTL) с четырьмя мультиплексорами 2:1 (Quad 2-input multiplexer) с инверсными выходами. Она предназначена для выбора одного из двух наборов данных (по 4 бита в каждом) под управлением общего сигнала выбора. Когда выбор активирован, данные с выбранного входа передаются на выходы в инвертированном виде. Это быстродействующая версия TTL-логики, выполненная по технологии Schottky для уменьшения времени задержки распространения сигнала.

Основные функции:

• Выбор данных: Выбор между двумя 4-битными портами данных (1A-1D и 2A-2D) с помощью общего входа выбора (S).
• Инверсный выход: На выходах (1Y-4Y) представлен инвертированный сигнал выбранного входа.
• Разрешающий вход (стробирование): Вход разрешения (E̅, активный низкий уровень) отключает все выходы, переводя их в состояние высокого логического уровня (т.к. выходы инверсные), независимо от других входов.

Условное обозначение логики: Y̅ = E̅ • (S̅ • A + S • B) — где черта над символом обозначает инверсию.

Технические характеристики (ключевые параметры)

| Параметр | Условия | Значение (тип./макс.) | Ед. изм. | Примечание | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | Логическое семейство | | 74S (Schottky TTL) | | Быстродействующая TTL | | Напряжение питания (Vcc) | | +4.75 до +5.25 (5.0 ном.) | В | | | Логические уровни | | | | | | - Выходное высокое (Voh) | Ioh = -1.0 mA | 2.7 (мин.) | В | | | - Выходное низкое (Vol) | Iol = 20 mA | 0.5 (макс.) | В | | | - Входное высокое (Vih) | | 2.0 (мин.) | В | | | - Входное низкое (Vil) | | 0.8 (макс.) | В | | | Потребляемый ток | | | | | | - Ток питания (Icc) | Без нагрузки | 18 (макс.) | мА | | | Быстродействие | | | | | | - Время задержки (A/B→Y) | | 6.0 (тип.) | нс | | | - Время задержки (S→Y) | | 9.0 (тип.) | нс | | | - Время задержки (E̅→Y) | | 7.0 (тип.) | нс | | | Ток входов/выходов | | | | | | - Входной ток высокого ур. (Iih) | Vin = 2.7V | 50 (макс.) | мкА | | | - Входной ток низкого ур. (Iil) | Vin = 0.5V | -2.0 (макс.) | мА | | | - Ток короткого замыкания (Ios) | | -40 до -100 | мА | | | Рабочая температура | | 0 до +70 | °C | Коммерческий диапазон |

Корпус: Обычно поставлялся в пластиковом DIP-16 (например, N-пакет), также существует в других типах корпусов (SOIC-16 и др.).

Парт-номера и совместимые модели

1. Прямые аналоги и парт-номера от Texas Instruments:

• SN74S158N — стандартное коммерческое исполнение в DIP-16.
• SN74S158D — в корпусе SOIC-16.
• DM74S158 — аналог от National Semiconductor (позже тоже TI).

2. Функционально идентичные модели в других сериях TTL (совместимы по выводам, но с разными параметрами):

• 74LS158 — низкопотребляющая Schottky TTL (медленнее, меньше энергопотребление).
• 74F158 — Fast TTL (быстрая, сбалансированная по скорости и потреблению).
• 74HC158 / 74HCT158 — высокоскоростная КМОП-логика (HCT — совместима по уровням с TTL). Внимание: У КМОП другие характеристики по питанию и входам.
• 74ACT158 — усовершенствованная КМОП, очень быстрая.
• 74ALS158 — усовершенствованная низкопотребляющая Schottky TTL.
• 74AS158 — усовершенствованная Schottky TTL (еще быстрее, чем 74S).

3. Модели с прямым (неинверсным) выходом:

• 74S157 — Quad 2:1 Multiplexer с прямыми выходами. Это основной нефункциональный аналог (все идентично, кроме инверсии на выходе).

4. Современные аналоги и кроссы:

• CD74HC158 (TI) — популярная КМОП-замена.
• SN74LV158A — низковольтная, широкий диапазон питания.
• Производители, выпускавшие/выпускающие совместимые микросхемы: NXP, ON Semiconductor, Renesas, STMicroelectronics.

Важные замечания по совместимости:

• Прямая заменяемость по выводам: Все микросхемы с суффиксом 158 в корпусе на 16 выводов имеют одинаковую распиновку (за редкими историческими исключениями).
• Различия в характеристиках: При замене 74S158 на LS, F, HC, HCT и др. необходимо учитывать различия в:
  • Напряжении питания (особенно для КМОП HC).
  • Уровнях входных/выходных напряжений и токов.
  • Быстродействии и потребляемой мощности.
  • Стойкости к статическому электричеству (КМОП более чувствительна).
• Замена на 74HC/HCT158 — наиболее распространенный вариант модернизации или ремонта для снижения энергопотребления и тепловыделения. 74HCT158 предпочтительнее для прямого подключения к TTL-выходам без подтягивающих резисторов.