MB74LS109A是一款由三菱(Mitsubishi)公司生产的双JK触发器集成电路,属于74LS系列的低功耗肖特基TTL逻辑器件。该芯片内部集成了两个独立的JK触发器单元,每个触发器均具备置位(SET)、复位(RESET)、时钟输入(CLK)、数据输入J和K等引脚功能。该器件广泛应用于数字系统中,用于实现数据存储、频率分频、状态控制以及时序逻辑设计等任务。MB74LS109A采用标准14引脚DIP或SOIC封装,兼容工业级温度范围,适用于多种嵌入式与通信设备中的逻辑控制模块。作为74LS系列的一员,其在速度与功耗之间取得了良好平衡,具有较高的抗干扰能力和稳定性。尽管该型号为较早期的产品,但在一些工业控制系统、教学实验平台以及老旧设备维护中仍具有一定的使用价值。
类型:双JK正沿触发触发器
电源电压:4.75V ~ 5.25V
工作温度范围:0°C ~ 70°C(商业级)
封装形式:14引脚DIP/SOIC
逻辑电平:TTL兼容
传播延迟时间(典型值):25ns(从CLK到Q输出)
直流输入电流:±0.4mA(最大)
高电平输出电流:-0.4mA(最小)
低电平输出电流:8mA(最大)
静态功耗(每触发器):约2mW
时钟频率(最大):40MHz(典型条件下)
输入钳位电压:-1.5V(最小)
输出高电平电压:≥2.7V(负载条件下)
输出低电平电压:≤0.5V(负载条件下)
MB74LS109A的核心特性之一是其内置的两个独立JK触发器结构,支持正边沿触发机制,即时钟信号从低电平向高电平跳变时采样并锁存J和K输入端的状态,从而决定输出Q的状态变化。这种触发方式有效避免了电平触发可能引起的多次翻转问题,提升了系统的稳定性与可靠性。每个JK触发器都具备完整的异步置位(PRESET)和异步清零(CLEAR)功能,允许用户在不依赖时钟信号的情况下直接将输出设置为高或低电平,这在系统初始化或紧急状态恢复中非常有用。
该芯片采用了低功耗肖特基二极管钳位技术,显著降低了开关过程中的存储时间,提高了开关速度,同时保持相对较低的功耗水平。相比于标准74系列,74LS系列通过引入肖特基晶体管减少了饱和深度,从而缩短了传输延迟,使得MB74LS109A能够在高频环境下稳定运行。其典型的传播延迟为25ns,最高时钟频率可达40MHz,适合中高速数字系统应用。
MB74LS109A还具备良好的噪声抑制能力,输入端设有钳位二极管以防止过冲和下冲对内部电路造成损害。此外,其输出驱动能力较强,能够直接驱动多个TTL输入负载,在多级逻辑级联设计中表现出色。由于其引脚布局符合JEDEC标准,便于PCB布线和替换升级。虽然现代设计更多采用CMOS工艺的替代品如74HC109A以获得更低功耗,但MB74LS109A在需要TTL电平兼容性的场合依然不可替代。
MB74LS109A常用于各种数字电子系统中,尤其是在需要状态记忆和时序控制的场景下发挥重要作用。例如,在计数器电路中,该芯片可用于构建同步或异步计数器模块,利用其JK触发器的翻转特性实现二进制或模N计数功能。在频率分频器设计中,当J=K=1时,触发器进入“翻转模式”,每次时钟上升沿到来时输出状态翻转一次,从而实现对输入时钟信号的二分频处理,这一特性被广泛应用于时钟信号调理和定时电路中。
在状态机设计中,MB74LS109A可用于构建有限状态机(FSM)的核心寄存器部分,存储当前状态信息,并根据输入条件进行状态转移。其异步置位和清零功能也使其成为系统上电复位电路的理想选择,确保设备启动时处于预设的初始状态。此外,在数据锁存与同步电路中,该芯片可用于跨时钟域的数据采样与同步化处理,减少亚稳态风险。
教育领域中,MB74LS109A因其功能明确、逻辑清晰而被广泛用于数字电路课程的教学实验,帮助学生理解触发器的工作原理、边沿触发机制以及基本的时序逻辑设计方法。在工业控制设备中,该芯片也被用于继电器控制、脉冲序列生成和位置编码等任务。尽管随着集成电路的发展,许多功能已被集成到可编程逻辑器件(如CPLD/FPGA)中,但在简单、低成本且对TTL电平有要求的应用中,MB74LS109A仍然具有实用价值。
SN74LS109AN
DM74LS109AN
CD74HC109
74ACT109PC