时间:2025/12/27 20:34:10
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74HC109N是一款高速CMOS逻辑双JK触发器集成电路,属于74HC系列,采用DIP-14(双列直插式)封装。该器件由两个独立的正沿触发JK触发器组成,每个触发器均具备置位(SET)和复位(RESET)功能,能够在时钟脉冲的上升沿捕获J和K输入端的逻辑状态,并根据JK触发器的真值表更新输出Q和Q非(Q?)的状态。74HC109N广泛应用于数字系统中的计数、寄存、时序控制和状态存储等场合。该芯片基于先进的硅栅CMOS技术制造,具有低功耗、高抗噪能力和宽电源电压工作范围等特点,兼容TTL逻辑电平,适合在多种数字电路设计中使用。由于其内部结构包含主从型触发机制,能够有效防止触发器在时钟边沿期间因输入变化引起的不稳定状态,从而确保系统的可靠运行。74HC109N常用于中等复杂度的时序逻辑电路,如分频器、移位寄存器、状态机和控制逻辑模块等。该器件的工作温度范围通常为工业级(-40°C至+85°C),适用于大多数商业和工业应用环境。
型号:74HC109N
封装类型:DIP-14
逻辑系列:74HC
电源电压范围:2V ~ 6V
最大输出电流:±4mA(在VCC = 4.5V时)
传播延迟时间:约10ns(典型值,VCC=5V)
时钟输入上升/下降时间要求:≤1000ns(典型应用条件)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
输入类型:标准CMOS
输出类型:推挽输出
器件数量:2个独立JK触发器
引脚数:14
逻辑功能:正沿触发JK触发器,带异步置位和复位
74HC109N的核心特性之一是其采用的高速CMOS工艺,使其在保持极低静态功耗的同时,仍能实现接近TTL器件的开关速度。与传统的TTL逻辑器件相比,CMOS技术显著降低了动态功耗,尤其在高频操作下优势更为明显。该器件的电源电压工作范围宽(2V~6V),允许其在3.3V和5V混合供电系统中灵活使用,增强了系统设计的兼容性。其输入端具有较高的噪声容限,通常可达电源电压的30%以上,有效提升了电路在复杂电磁环境下的稳定性。
每个JK触发器在时钟信号的上升沿采样J和K输入,并根据JK触发器的标准功能表决定输出状态:当J=K=0时,输出保持原状态;J=0, K=1时,输出复位(Q=0);J=1, K=0时,输出置位(Q=1);当J=K=1时,输出翻转。这种全功能的逻辑行为使其非常适合用于构建可逆计数器或状态切换电路。此外,74HC109N集成了异步置位(SET)和复位(RESET)输入,这些输入优先于时钟信号,可在任何时刻强制设置或清除触发器状态,便于系统初始化或紧急状态处理。
该器件的输出结构为推挽式,能够直接驱动LED或其他逻辑门负载,无需额外缓冲。其输入端内置保护二极管,可有效防止静电放电(ESD)和过压损坏,提高器件的现场可靠性。由于采用主从结构设计,74HC109N避免了在时钟高电平期间输入变化导致的“空翻”现象,确保了数据锁存的准确性。该芯片还具备良好的温度稳定性和长期工作寿命,适用于长时间运行的工业控制系统。在PCB布局中,DIP-14封装便于手工焊接和原型调试,特别适合教学实验和小批量开发项目。
74HC109N常用于各类需要状态存储和时序控制的数字系统中。一个典型应用是作为二进制或模N计数器的基本构建单元,通过将多个JK触发器级联,可以实现加法、减法或可逆计数功能,广泛应用于频率分频、定时器和数字时钟电路中。在状态机设计中,该芯片可用于实现有限状态机的寄存器部分,配合组合逻辑电路完成复杂的控制流程,例如自动化设备的顺序控制器或交通灯控制系统。
在通信系统中,74HC109N可用于构建简单的串行数据寄存器或同步移位寄存器,实现数据的串并转换或延时处理。其异步置位和复位功能使其在系统上电复位或故障恢复机制中发挥重要作用,确保所有触发器处于已知初始状态,避免逻辑混乱。在测试与测量仪器中,该器件可用于构建事件计数器或脉冲捕捉电路,精确记录外部事件的发生次数或周期。
教育领域也是74HC109N的重要应用场景,因其逻辑功能完整且易于理解,常被用于数字电子技术课程的教学实验,帮助学生掌握触发器、计数器和时序逻辑电路的设计原理。此外,在嵌入式系统中,当微控制器I/O资源受限时,可利用74HC109N扩展控制信号的存储能力,实现多路输出的时序控制。由于其高抗干扰能力和宽电压范围,该芯片也适用于工业环境下的PLC扩展模块、传感器接口电路和电机控制逻辑单元。
74HCT109N
SN74HC109N
CD74HC109N
M74HC109B1