IC flip-flop 74LS74 là gì? Sơ đồ chân, thông số kỹ thuật và cách sử dụng

Nov 29, 2022 - 17:43 Updated: Apr 15, 2023 - 20:11
1

Nội dung chính [Hiện]

IC Flip-flop 74LS74 là một loại vi mạch tích hợp (IC) dùng để lưu giữ dữ liệu trong các hệ thống điện tử. Nó thuộc vào loại flip-flop đồng bộ, cụ thể là flip-flop D đồng bộ với ngắt xung (positive-edge triggered) trong dòng sản phẩm 74LS của hãng Texas Instruments.

74LS74 được sử dụng để lưu trữ và duy trì thông tin trong các mạch điện tử, chẳng hạn như trong các hệ thống điều khiển, các ứng dụng xử lý tín hiệu số, hoặc trong các thiết bị lưu trữ dữ liệu. IC này có hai flip-flop D độc lập trong cùng một chip, mỗi flip-flop có hai ngõ vào: D (dữ liệu) và CLK (ngắt xung đồng hồ), cùng với các ngõ ra Q (đầu ra) và Q' (đầu ra đảo) tương ứng.

74LS74 có đặc tính đáng chú ý là độ ổn định cao, độ tin cậy cao và hoạt động ổn định ở mức điện áp thấp, làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến trong các ứng dụng điện tử. Nó còn được tích hợp bộ chống độc lập để giảm thiểu các tác động từ nhiễu và nhiệt độ. IC Flip-flop 74LS74 là một trong những linh kiện quan trọng trong nhiều mạch điện tử hiện đại và được sử dụng rộng rãi trong các dự án điện tử khác nhau.. Hãy cùng Điện Tử Số đi tìm hiểu về IC 74LS74 để hiểu rõ hơn về thông số kỹ thuật cũng như ứng dụng của nó trong mạch điện.

IC flip-flop 74LS74 là gì?

Thiết bị IC 74LS74 chứa hai flip-flop D kích hoạt cạnh dương độc lập với các đầu ra bổ sung. Thông tin trên đầu vào D được chấp nhận bởi các flip-flop trên cạnh đi dương của xung đồng hồ. Việc kích hoạt xảy ra ở mức điện áp và không liên quan trực tiếp đến thời gian chuyển tiếp của cạnh lên của đồng hồ. Dữ liệu trên đầu vào D có thể được thay đổi trong khi đồng hồ ở mức THẤP hoặc CAO mà không ảnh hưởng đến đầu ra miễn là thiết lập dữ liệu và thời gian giữ không bị vi phạm. Mức logic thấp trên các đầu vào đặt trước hoặc xóa sẽ đặt hoặc đặt lại các đầu ra bất kể mức logic của các đầu vào khác.

Xem thêm: IC LM386 là gì? Thông số kỹ thuật, sơ đồ chân và cách sử dụng

Sơ đồ chân của 74LS74

sơ đồ chân IC flip-flop 74LS74

  1. Pin 1 (CLR): Ngõ vào xóa (Clear), dùng để xóa bộ nhớ của flip-flop khi có tín hiệu active LOW (mức thấp).
  2. Pin 2 (D): Ngõ vào dữ liệu (Data), dùng để đưa dữ liệu vào flip-flop.
  3. Pin 3 (CLK): Ngõ vào xung đồng hồ (Clock), dùng để điều khiển hoạt động của flip-flop khi có tín hiệu xung đồng hồ.
  4. Pin 4 (PR): Ngõ vào khôi phục (Preset), dùng để đặt lại trạng thái ban đầu của flip-flop khi có tín hiệu active LOW.
  5. Pin 5 (Q): Ngõ ra đầu ra (Output) của flip-flop.
  6. Pin 6 (Q'): Ngõ ra đầu ra đảo (Complementary output) của flip-flop.
  7. Pin 7 (GND): Chân mát đất (Ground), dùng để kết nối với mức đất của mạch điện tử.
  8. Pin 8 (VCC): Nguồn điện dương (Positive power supply), dùng để kết nối với nguồn điện dương của mạch điện tử.

Các ký hiệu "LOW" và "HIGH" trong tiếng Anh tượng trưng cho mức thấp (0) và mức cao (1) của tín hiệu điện, trong khi "active LOW" và "active HIGH" chỉ cách tín hiệu điều khiển được kích hoạt (active) bởi mức thấp hoặc mức cao của tín hiệu vào.

Thông số kỹ thuật 

IC Flip-flop 74LS74 là một sản phẩm có độ tin cậy cao, được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng điện tử, đặc biệt là trong các hệ thống điều khiển và xử lý tín hiệu số. Tuy nhiên, để đạt hiệu suất tốt, cần tuân thủ các thông số kỹ thuật được đề ra trong tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất.

  1. Điện áp hoạt động: Tính từ 4.75V đến 5.25V.
  2. Dòng hoạt động: Tối đa 4mA khi không có đầu vào.
  3. Điện áp vào cho tín hiệu HIGH (Vih): Tối thiểu 2V.
  4. Điện áp vào cho tín hiệu LOW (Vil): Tối đa 0.8V.
  5. Điện áp ra khi kéo lên (Voh): Tối thiểu 2.7V (ở dòng ra 2.5mA).
  6. Điện áp ra khi kéo xuống (Vol): Tối đa 0.5V (ở dòng ra 8mA).
  7. Thời gian trễ đầu ra (tPLH, tPHL): Tối đa 10ns (ở dòng ra 15mA).
  8. Thời gian trễ xung đồng hồ (tCLK): Tối đa 20ns.
  9. Dải nhiệt độ hoạt động: Từ -40°C đến 85°C.
  10. Số chân: 16 chân (gói DIP) hoặc 14 chân (gói SOIC).
  11. Tiêu thụ điện năng: Rất thấp, thường là 6mW.

IC Flip-flop 74LS74 có ưu và nhược điểm gì

IC Flip-flop 74LS74 có những ưu điểm về tính ổn định, tốc độ hoạt động và đa chế độ hoạt động, tuy nhiên cũng có nhược điểm về tiêu thụ công suất, khả năng chịu nhiễu tạp âm và kích thước vật lý. Việc lựa chọn sử dụng IC 74LS74 cần dựa trên yêu cầu cụ thể của ứng dụng và đánh giá cân bằng giữa ưu điểm và nhược điểm của nó.

Dưới đây là trình bày về ưu điểm và nhược điểm của IC Flip-flop 74LS74:

Ưu điểm:

  • Hoạt động ổn định và đáng tin cậy trong môi trường điện áp và nhiệt độ thông thường.
  • Độ trễ thấp: IC 74LS74 có tốc độ hoạt động nhanh, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tần số cao.
  • Hỗ trợ đa chế độ hoạt động: IC 74LS74 có thể hoạt động dưới nhiều chế độ như RS, D, JK, T flip-flop, đáp ứng được nhiều nhu cầu ứng dụng khác nhau.

Nhược điểm:

  • Tiêu thụ công suất cao: IC 74LS74 tiêu thụ năng lượng khá lớn so với một số loại IC flip-flop khác, điều này có thể là một nhược điểm trong các ứng dụng yêu cầu tiết kiệm năng lượng.
  • Khả năng chịu nhiễu tạp âm: IC 74LS74 có khả năng chịu nhiễu tạp âm thấp hơn so với các phiên bản IC flip-flop khác, do đó cần đặc biệt chú ý đến điều kiện môi trường và nhiễu điện từ trong ứng dụng thực tế.
  • Kích thước lớn: IC 74LS74 có kích thước vật lý lớn hơn so với một số loại IC flip-flop khác, điều này có thể hạn chế khả năng tích hợp và thiết kế linh hoạt trong một số ứng dụng đòi hỏi kích thước nhỏ gọn.

Cách sử dụng 74LS74

Cách sử dụng chi tiết của IC 74LS74 có thể khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể và cần tuân thủ các nguyên tắc thiết kế và hướng dẫn của nhà sản xuất để đảm bảo hoạt động đúng đắn của mạch điện tử.

  1. Kết nối nguồn điện: Kết nối chân VCC (pin 8) với nguồn điện dương và chân GND (pin 7) với mức đất của mạch điện tử.
  2. Kết nối tín hiệu vào: Sử dụng các chân đầu vào D (pin 2), CLK (pin 3), CLR (pin 1), và PR (pin 4) để đưa tín hiệu vào IC theo đúng yêu cầu của ứng dụng.
  3. Kết nối tín hiệu ra: Sử dụng chân Q (pin 5) và Q' (pin 6) để lấy tín hiệu ra từ IC, tùy thuộc vào yêu cầu của ứng dụng.
  4. Điều khiển hoạt động: Sử dụng tín hiệu xung đồng hồ (CLK) để điều khiển hoạt động của flip-flop. Khi có xung đồng hồ, trạng thái của flip-flop sẽ được cập nhật dựa trên dữ liệu đầu vào (D) và trạng thái của các tín hiệu khác như CLR và PR.
  5. Đặt lại trạng thái ban đầu: Sử dụng tín hiệu xóa (CLR) hoặc khôi phục (PR) để đặt lại trạng thái ban đầu của flip-flop khi cần thiết.
  6. Tuân thủ các thông số kỹ thuật: Để đạt hiệu suất tốt, cần tuân thủ các thông số kỹ thuật được đề ra trong tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất, bao gồm điện áp hoạt động, dòng hoạt động, điện áp vào và điện áp ra, thời gian trễ và dải nhiệt độ hoạt động.
  7. Đồng bộ hóa với các thiết bị khác: Nếu sử dụng nhiều IC Flip-flop 74LS74 trong mạch, cần đồng bộ hóa chúng với các thiết bị khác trong hệ thống để đảm bảo hoạt động đúng đắn

Bạn có thể mô phỏng IC Flip-flop 74LS74 để kiểm tra xem nó hoạt động theo mong muốn hay không. Bạn có thể sử dụng trạng thái logic và các bit logic để kiểm tra trạng thái của IC, tuy nhiên, bạn cũng có thể thay thế chúng bằng các mạch cấp logic thực tế để kiểm tra xem IC có phù hợp với nhu cầu của bạn hay không.

Kết luận

Tóm lại, đã có một số thông tin cơ bản về IC Flip-flop 74LS74, bao gồm sơ đồ chân, thông số kỹ thuật, cách sử dụng và mô phỏng để kiểm tra hoạt động của IC. Hi vọng thông tin này đã giúp bạn hiểu thêm về IC 74LS74 và có thể áp dụng nó vào ứng dụng của bạn một cách hiệu quả. Nếu bạn cần thêm thông tin chi tiết hoặc hỗ trợ trong việc sử dụng IC này, vui lòng tham khảo tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất hoặc tìm kiếm nguồn tài liệu tin cậy... Hy vọng những thông tin mà Điện Tử Số chia sẻ mang lại cho các thêm thêm những kiến thức bổ ích.