Texas Instruments SN74LV594A/SN74LV594A-Q1 8位并行輸出串行移位寄存器設(shè)計(jì)采用2V至5.5V VCC 運(yùn)行。SN74LV594A-Q1符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，采用可濕性側(cè)翼QFN (WBQB) 封裝。TI SN74LV594A/-Q1可在移位寄存器和存儲(chǔ)寄存器上進(jìn)行獨(dú)立直接覆蓋清零

數(shù)據(jù)手冊(cè)：

*附件：SN74LV594A 的產(chǎn)品評(píng)估板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

*附件：SN74LV594A-Q1 的產(chǎn)品評(píng)估板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn) (SN74LV594A-Q1)：
  • 器件溫度等級(jí)1：–40°C至+125°C，TA
  • 器件HBM ESD分類等級(jí)2
  • 器件充電器件模型 (CDM) ESD分類等級(jí)C6
  • 采用可濕性側(cè)翼QFN (WBQB) 封裝
• 工作電壓：2V至5.5V VCC
• 5V時(shí)最大tpd 為6.5ns
• 典型V OLP （輸出接地彈跳）<>CC = 3.3V、TA = 25°C時(shí)）
• 支持所有端口上的混合模式電壓運(yùn)行
• 具有存儲(chǔ)功能的8位串行輸入、并行輸出移位寄存器
• 移位寄存器和存儲(chǔ)寄存器上的獨(dú)立直接覆蓋清零
• 移位寄存器和存儲(chǔ)寄存器的獨(dú)立時(shí)鐘
• 閉鎖性能超過(guò)100mA，符合JESD 78 II類標(biāo)準(zhǔn)

SN74LV594A邏輯圖（正邏輯）

SN74LV594A-Q1邏輯圖（正邏輯）

SN74LV594A：2-5.5V帶輸出寄存器的8位移位寄存器技術(shù)解析

產(chǎn)品概述

SN74LV594A是德州儀器(TI)推出的低電壓8位移位寄存器，具有獨(dú)立的輸出寄存器功能。該器件專為2V至5.5V寬電壓范圍系統(tǒng)設(shè)計(jì)，集成了串行輸入、并行輸出功能，適用于需要數(shù)據(jù)緩沖和擴(kuò)展的數(shù)字系統(tǒng)。

核心特性

• ?寬電壓工作范圍?：2V至5.5V，兼容多種邏輯電平
• ?高速性能?：5V供電時(shí)最大傳播延遲僅6.5ns
• ?雙寄存器結(jié)構(gòu)?：獨(dú)立的移位寄存器和存儲(chǔ)寄存器
• ?低功耗設(shè)計(jì)?：靜態(tài)電流僅20μA(典型值)
• ?抗干擾能力?：鎖存性能超過(guò)JESD78 Class II標(biāo)準(zhǔn)(>100mA)

關(guān)鍵參數(shù)與性能

電氣特性

時(shí)序特性(5V供電)

• ?最大時(shí)鐘頻率?：170MHz(CL=15pF)
• ?傳播延遲?：CLK→Q 6.5ns(最大)
• ?建立時(shí)間?：數(shù)據(jù)在CLK↑前3ns(最小)
• ?保持時(shí)間?：數(shù)據(jù)在CLK↑后2ns(最小)

封裝選項(xiàng)

SN74LV594A提供多種封裝以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景：

功能架構(gòu)

邏輯框圖

器件包含兩個(gè)主要功能模塊：

1. ?8位移位寄存器?：通過(guò)SER引腳串行接收數(shù)據(jù)，在SRCLK上升沿移位
2. ?8位存儲(chǔ)寄存器?：在RCLK上升沿鎖存移位寄存器內(nèi)容，并行輸出

控制信號(hào)

• ?SRCLR?：異步清零移位寄存器(低有效)
• ?RCLR?：異步清零存儲(chǔ)寄存器(低有效)
• ?SRCLK?：移位寄存器時(shí)鐘(上升沿觸發(fā))
• ?RCLK?：存儲(chǔ)寄存器時(shí)鐘(上升沿觸發(fā))

典型應(yīng)用

1. 工業(yè)控制系統(tǒng)

• PLC數(shù)字輸入擴(kuò)展
• 傳感器數(shù)據(jù)采集緩沖
• 4-20mA電流環(huán)路隔離

2. 醫(yī)療設(shè)備

• ECG心電圖數(shù)據(jù)采集
• 患者監(jiān)護(hù)儀信號(hào)處理
• 醫(yī)療傳感器接口

3. 消費(fèi)電子

• 鍵盤掃描電路
• LED矩陣驅(qū)動(dòng)
• 智能家居控制面板

設(shè)計(jì)指南

電源設(shè)計(jì)

• 每個(gè)VCC引腳附近放置0.1μF去耦電容
• 多電源系統(tǒng)建議每個(gè)電源引腳使用0.01-0.022μF電容
• 可并聯(lián)不同容值電容以抑制多頻段噪聲

PCB布局

• 時(shí)鐘信號(hào)走線盡量短且直，避免銳角轉(zhuǎn)彎
• 未使用輸入必須上拉/下拉，不可懸空
• 輸出負(fù)載電容建議≤50pF以保證信號(hào)完整性
• 長(zhǎng)走線需端接匹配電阻(典型值22-47Ω)

熱管理

不同封裝的熱阻參數(shù)：

性能優(yōu)化技巧

1. ?混合電壓設(shè)計(jì)?：利用器件3.3V/5V兼容性實(shí)現(xiàn)不同電壓域接口
2. ?級(jí)聯(lián)擴(kuò)展?：通過(guò)QH'輸出實(shí)現(xiàn)多器件級(jí)聯(lián)，擴(kuò)展IO數(shù)量
3. ?低功耗模式?：利用Ioff特性實(shí)現(xiàn)模塊化電源管理
4. ?抗振鈴設(shè)計(jì)?：輸出串聯(lián)22Ω電阻抑制信號(hào)過(guò)沖

器件對(duì)比

結(jié)論

SN74LV594A憑借其寬電壓適應(yīng)性、優(yōu)異的時(shí)序性能和靈活的雙寄存器架構(gòu)，成為數(shù)據(jù)緩沖和IO擴(kuò)展應(yīng)用的理想解決方案。設(shè)計(jì)時(shí)需特別關(guān)注電源去耦、信號(hào)完整性和熱管理，以充分發(fā)揮器件性能優(yōu)勢(shì)。其醫(yī)療級(jí)(ECG)和工業(yè)級(jí)(PLC)應(yīng)用驗(yàn)證了器件在嚴(yán)苛環(huán)境下的可靠性，是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)選組件。