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7491N 发布时间 时间:2025/12/27 8:34:48 查看 阅读:17

7491N 是一款属于 7400 系列逻辑集成电路的 TTL(晶体管-晶体管逻辑)芯片,具体为双 4 位并行寄存器。该器件由多个标准半导体制造商生产,例如 Texas Instruments、Fairchild Semiconductor 和 NXP 等,通常采用 DIP(双列直插式封装)14 引脚封装,适用于中等速度的数字系统设计。7491N 芯片内部包含两个独立的 4 位寄存器,每个寄存器由四个 D 型触发器构成,能够存储四位二进制数据。其主要功能是在时钟信号的控制下,将输入端的数据同步锁存并输出,广泛用于数据暂存、移位操作和简单的数据缓冲场景。该芯片工作在标准的 5V 电源电压下,具有良好的抗噪能力和稳定性,适合在工业控制、通信接口、仪器仪表以及教育实验平台中使用。由于其 TTL 工艺特性,7491N 具有较快的开关速度,但功耗相对 CMOS 类似器件较高。此外,7491N 支持主从触发方式,确保在时钟边沿到来时稳定采样输入信号,避免了竞争和冒险现象。该芯片的命名中,“74”代表商业级温度范围(0°C 至 70°C),“91”表示特定功能型号,“N”通常指塑料 DIP 封装。虽然现代设计中逐渐被更先进的 CMOS 技术(如 74HC 或 74AHC 系列)取代,但由于其成熟可靠、易于获取且兼容性强,7491N 仍在许多传统系统维护和教学实验中发挥重要作用。

参数

型号:7491N
  类型:TTL 逻辑芯片
  功能:双4位并行寄存器
  封装形式:DIP-14
  引脚数:14
  电源电压:4.75V ~ 5.25V
  高电平输出电压:≥ 2.7V
  低电平输出电压:≤ 0.5V
  高电平输入电压:≥ 2.0V
  低电平输入电压:≤ 0.8V
  输出电流驱动能力:-0.4mA(高电平),16mA(低电平)
  工作温度范围:0°C ~ 70°C
  传输延迟时间(典型值):约 25ns
  逻辑家族:TTL
  寄存器数量:2组
  每组位宽:4位

特性

7491N 的核心特性之一是其双 4 位并行寄存器结构,内部集成了两组完全独立的 4 位 D 型触发器,每组均可在单一时钟信号控制下完成数据的同步锁存。这种设计使得用户可以在同一芯片上实现两个独立的数据存储通道,提高了集成度并节省了 PCB 空间。每个触发器都具备数据输入端(D)、时钟输入端(CLK)以及互补输出端(Q 和 Q?),支持上升沿或下降沿触发(具体取决于内部电路设计和外部连接方式)。该芯片采用主从触发机制,有效防止了在时钟脉冲宽度较大时可能出现的“空翻”现象,从而保证了数据锁存的可靠性。
  另一个重要特性是其 TTL 逻辑电平兼容性。7491N 能够无缝接入以 5V 为基准的数字系统,与大多数传统微控制器、计数器、译码器和其他 74 系列逻辑器件直接接口,无需额外的电平转换电路。其输入阈值电压明确:高电平输入至少为 2.0V,低电平不超过 0.8V,确保了对噪声的一定容忍度。输出方面,它能在高电平时提供不低于 2.7V 的电压,在低电平时稳定拉低至 0.5V 以下,具备较强的驱动能力,尤其是在灌电流模式下可提供高达 16mA 的负载电流,足以驱动 LED 或小型继电器等外围设备。
  7491N 还具备良好的时序性能,典型的传输延迟时间为 25ns 左右,适用于中等频率的数字应用场合(通常在几 MHz 范围内)。其功耗相较于 CMOS 器件较高,静态功耗约为几十毫瓦,但在低速系统中仍可接受。此外,该芯片具有较强的环境适应性,工作温度范围覆盖 0°C 到 70°C,满足一般商业级应用需求。DIP-14 封装便于手工焊接和原型开发,特别适合教育实验、产品调试和小批量生产。尽管不支持三态输出或总线共享功能,但其简单可靠的架构使其成为学习寄存器原理和构建基础数字电路的理想选择。

应用

7491N 广泛应用于各种需要临时存储或多路数据缓存的数字系统中。一个典型的应用场景是在并行数据采集系统中作为输入缓冲寄存器,用于暂存来自传感器、开关阵列或多路复用器的并行数据,并在主控单元(如微处理器或 FPGA)准备就绪时进行读取。由于其双寄存器结构,可以同时锁存两组不同的数据源,例如分别来自 A/D 转换器和状态监测模块的信息,提升系统的并行处理能力。
  在通信接口设计中,7491N 可用于实现简单的并行到串行或串行到并行的数据转换功能,配合移位寄存器或其他逻辑门完成协议解析任务。例如,在早期的打印机接口或键盘扫描电路中,常利用此类寄存器来稳定按键状态或打印字符码,防止因机械抖动或信号波动导致误判。
  此外,该芯片也常见于教学实验平台,用于演示寄存器的工作原理、时钟同步机制以及建立基本的时序逻辑电路。学生可以通过外接按钮、拨码开关和 LED 指示灯直观地观察数据锁存过程,理解建立时间、保持时间和时钟边沿触发等关键概念。在工业控制领域,7491N 可作为状态寄存器,记录机器运行模式、故障代码或操作指令,供控制系统周期性读取和响应。
  由于其 TTL 特性,7491N 还可用于老式计算机或嵌入式系统的维护与修复,替换损坏的同类芯片,确保原有设备继续正常运行。虽然在高性能、低功耗设计中已被更先进的 CMOS 技术取代,但在对成本敏感、设计简单或兼容性要求高的项目中,7491N 依然具有不可替代的价值。

替代型号

SN7491N
  DM7491N
  MM7491N
  IC7491N

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