74LS00 : 기능, 응용 프로그램, 기능 및 데이터 시트

가장 대표적인 통합 회로 중 하나로74LS 시리즈, 74LS004 채널 2 입력 NAND 게이트의 핵심 디자인으로 디지털 전자 제품 분야의 기본 구성 요소가되었습니다. 이 기사는이 클래식 칩을 종합적으로 분석합니다.

74LS00+BOM

74LS00 Overveiw

74LS00은 널리 사용되는 TTL (트랜지스터 트랜지스터 로직) 통합 회로입니다.이는 쿼드 2 입력 NAND 게이트로 기능합니다. 이는 4 개의 독립 NAND 게이트가 포함되어 있으며 각각 2 개의 입력 핀과 1 개의 출력 핀이 있습니다. 74LS00의 각 NAND 게이트는 "NAND"논리 작업을 수행합니다 : 출력은 낮습니다 (Logic 0)두 입력이 모두 높을 때만 (논리 1); 다른 모든 경우 (적어도 하나의 입력이 낮은 경우) 출력이 높습니다 (논리 1). 기본 논리 빌딩 블록으로서 카운터, 플립 플롭 및 인코더와 같은보다 복잡한 디지털 회로를 구성하고 다양한 디지털 시스템, 산업 제어 및 전자 장치에서 응용 프로그램을 찾는 데 필수적입니다.

74LS00 핀아웃

74LS00 사양

74LS00 기능

고전적인 저전력 Schottky TTL 로직 칩으로, 74LS00성능, 신뢰성 및 유연성을 통합합니다. 다음은 핵심 기술 기능에 대한 체계적인 요약입니다.

4 개의 독립 채널 설계 :4 개의 완전히 독립적 인 2 입력 NAND 게이트를 통합하며, 각각 논리 신호를 독립적으로 처리 할 수 ​​있으며, 4 채널 로직 함수 (예 : 로직 조작, 신호 버퍼링)의 동시 구현을 지원합니다.
표준 핀 호환성 :14 핀 듀얼 인라인 패키지 (DIP) 또는 표면 장착 (SOIC/SOP) 포장을 채택하며, TTL 표준 (예 : 핀 14에 연결된 VCC, GND에서 핀 7에 연결됨)을 준수하여 다른 TTL 칩과 직접 캐스케이딩을 용이하게합니다.
푸시 풀 출력 구조 :출력 단계는 푸시 풀 설계를 사용하여 높은 수준 (VOH ≥ 2.4V)을 출력하고 LED 및 릴레이와 같은 직접 구동 하중에 적합한 대형 전류 (최대 IOL)를 가라 앉힐 수있는 강력한 구동 기능을 제공합니다.

넓은 전원 공급 전압 범위 :일반적인 작동 전압은 5V이며, 허용 가능한 변동 범위는 4.75-5.25V이고 제한 값은 7V이며 다른 전원 공급 장치 환경에 적응합니다.
TTL 레벨 호환성 :입력 고급 임계 값 (VIH) ≥ 2V, 저수준 임계 값 (VIL) ≤ 0.8V, 엄격하게 TTL 표준에 따라; 또한 3.3V 또는 2.5V 로직 신호에 직접 액세스 할 수 있습니다 (외부 레벨 변환 필요).
중간 속도 로직 성능 :전형적인 전파 지연 (TPD)은 9-10NS이며 최대 데이터 속도는 35Mbps, 밸런싱 속도 및 전력 소비는 대부분의 중간 속도 디지털 회로 시나리오에 적합합니다.
저전력 설계 :정전기 소비는 9MW (일반적인 값)에 불과하며, 이전 74 시리즈 칩 (예 : 7400은 40MW)보다 훨씬 낮으며 장기 기기에 적합합니다.

높은 싱크 전류 기능 :최대 저수준 출력 전류 (IOL)는 8mA이며 추가 버퍼없이 10 개의 LS-TTL 하중 또는 작은 주변 장치 (LED 어레이)를 직접 구동 할 수 있습니다.
푸시 풀 출력의 장점 :출력 단계는 푸시 풀 구조를 채택하여 레벨 (VOH ≥ 2.4V)을 빠르게 끌어 올리고 전류를 효율적으로 싱크하여 신호 왜곡의 위험을 감소시킬 수 있습니다. 특히 용량 성 부하 구동에 적합합니다.

ESD 보호 :3.5kV 인체 모델 정전기 충격을 견딜 수있는 내장 정전기 방전 (ESD) 보호 회로. 장기 사용 안정성을 향상시킵니다.
노이즈 방지 기능 :입력은 높은 노이즈 마진 (높은 수준의 노이즈 마진 VNH 0.4V ≥ 0.4V, 저수준 VNL 0.4V)을 사용하여 Schmitt 트리거 구조를 채택하여 신호 간섭을 효과적으로 억제합니다.
입력 보호 메커니즘 :사용하지 않은 입력 핀은 1kΩ 저항을 통해 VCC로 끌어 올리거나 플로팅으로 인한 오 탐지를 피하기 위해 직접 접지되어 논리적 안정성을 보장합니다.

상업적 등급 (74LS00) :작동 온도 범위는 0-70 ° C이며 소비자 전자 제품 및 산업 제어와 같은 기존 시나리오에 적합합니다.
군사 등급 (54LS00) :-55-125 ° C로 확장되어 항공 우주 및 차량 장착 응용 프로그램과 같은 극한 환경의 요구를 충족시킵니다.
저장 안정성 :저장 온도 범위는 -65-150 ° C이며 장기 저장 중에 성능에 영향을 미치지 않습니다.

74LS00 응용 프로그램

기본 논리 작업 :조합 논리 회로에서는 간단한 "NAND"판단 (예 : "두 조건이 동시에 충족되지 않을 때의 트리거 조치")에 사용될뿐만 아니라 신호 반전을위한 기본 장치 역할을합니다. 예를 들어, 데이터 버스의 제어 신호에서 논리적 역전을 수행하여 읽기와 쓰기 지침간에 전환합니다.
범용 게이트 변환 :De Morgan의 법칙에 따라 두 입력이 부족하면 게이트가 아닌 역할을 할 수 있습니다 (단일 입력 반전). NAND 게이트와 NAND의 거꾸로 특성을 제거하는 게이트가 아닌 게이트를 결합하면 (NAND의 반전 특성을 제거); NAND 게이트에 연결하기 전에 먼저 게이트를 통해 입력을 전달하면 또는 게이트가 발생합니다.. 이러한 유연성을 통해 여러 전용 게이트 칩을 교체하여 회로 설계 복잡성을 줄일 수 있습니다.
저장 및 순차 회로 :두 개의 NAND 게이트를 크로스 커플 링하여 형성된 SR 플립 플롭 (버튼에 의해 트리거 된 상태 래칭) "세트 레셋"기능을 구현할 수 있습니다. D 플립 플롭으로 확장되면 클럭 신호 제어하에 데이터를 동기화하여 레지스터, 시프트 레지스터 및 카운터 (예 : 4 비트 바이너리 카운터의 비트 간 논리 연결) 역할을 할 수 있습니다.
산술 회로 : in 하프 어드더, NAND 게이트는 "XOR"(SUM) 및 "(Carry) 작업을 구현합니다. 풀 아인더는 계단식 NAND 게이트를 통한 전파를 처리하며 간단한 계산기의 추가 모듈에 널리 사용됩니다. 반전 로직과 결합하여 작은 디지털 기기에서 수치 처리에 적합한 이진 뺄셈 (2의 보완 산술을 통해 추가로 변환)을 실현할 수 있습니다.
산업 제어 및 신호 처리 : 모터 드라이브 회로에서 NAND 게이트는 "비상 정지 신호 트리거 + 시작 신호 유효한"과 같은 다중 조건 시나리오를 판단하여 안전한 시작을 보장합니다. 순차적 회로에서 빠른 스위칭 특성은 센서 출력 펄스 신호 (글리치 제거)를 형성하거나 클록 신호의 상승/떨어지는 가장자리를 감지하여 정확한 타이밍 동기화 (예 : 데이터 수집에서 트리거 모멘트 제어)를 달성하는 데 사용됩니다.
교육 및 DIY 시나리오 :전자 실험에서는 종종 논리 게이트의 진실 테이블 검증 및 플립 플롭 래칭 원리와 같은 기본 개념을 보여주는 데 사용됩니다. DIY 프로젝트에서는 "듀얼 버튼 잠금 해제 회로"(두 버튼을 모두 누르면 잠금 해제) 및 "가벼운 제어 + 사운드 제어 듀얼 조건 램프 램프"(어둡고 사운드가있을 때 조명)를 구축 할 수 있습니다.
고주파 및 인터페이스 응용 프로그램 :TTL의 나노 초 전파 지연 (일반적으로 10NS)에 의존하면, 이는 초기 컴퓨터의 주변 장치 인터페이스 (예 : 키보드 스캐닝 회로에서의 행 콜럼 신호 디코딩) 및 단기간 통신에서 기본 대역 신호 처리 (예 : UART 프로토콜에서 간단한 논리 검증)에 적합합니다. 푸시 풀 출력은 10 개의 표준 TTL로드를 구동하여 LED 및 릴레이와 같은 주변 장치에 직접 연결하여 인터페이스 드라이브 설계를 단순화 할 수 있습니다.

74LS00의 장점

74LS00디지털 전자 제품의 기초 구성 요소로서의 역할을 강화하는 몇 가지 주요 장점을 제공합니다.

보편적 인 논리 유연성: 쿼드 2 입력 NAND 게이트로서, 그것은 "범용 게이트"입니다. 이를 통해 여러 특수 IC가 필요하지 않으며 회로 설계를 단순화하고 구성 요소 수를 줄입니다.

강력한 TTL 호환성: 표준 +5V 전원 공급 장치에서 작동하고 TTL 전압 표준 (입력/출력 레벨)에 엄격하게 준수하면 다른 TTL 장치와 완벽하게 통합됩니다. 이 플러그 앤 플레이 호환성은 혼합 TTL 시스템에서 안정적인 선택입니다.

균형 잡힌 성능: 저전력 Schottky (LS) 디자인은 속도와 효율성 사이의 균형을 맞 춥니 다. 전형적인 전파 지연이 ~ 10ns의 중간 정도에서 높은 속도의 응용 프로그램을 지원하는 반면, 정적 전력 소비 (~ 9MW)는 이전 74 시리즈 변형 (예 : 40MW의 7400)보다 상당히 낮으므로 장기적인 장치에 에너지 효율이 있습니다.

강력한 운전 능력: 푸시 풀 출력 스테이지가 장착 된 경우 추가 버퍼 회로가 필요하지 않으면 서 최대 10 개의 표준 TTL로드를 직접 구동 할 수 있습니다. LED, 릴레이 또는 기타 로직 칩과 같은 주변 장치와의 인터페이스를 단순화합니다.

실제 가용성 및 비용 효율성: 14 핀 딥 (빵 보드 프로토 타이핑에 이상적) 및 표면 장착 패키지로 널리 사용 가능하며 저렴하고 쉽게 공급됩니다. 이러한 접근성은 교육 실험실, 취미 프로젝트 및 소규모 제작의 필수 요소입니다.

신뢰할 수 있음: 내장 ESD 보호 (3.5kV 인간 모델 배출을 견딜 수 있음) 및 괜찮은 노이즈 마진 (높은/낮은 수준 모두 ≥0.4V)은 시끄러운 환경에서 안정성을 향상시킵니다. 상업 등급 변형은 0-70 ° C에서 안정적으로 작동하며, 군사 등급 (54LS00)은 가혹한 조건에서 -55–125 ° C로 확장됩니다.

74LS00 사용 방법？

사용하려면74LS00(TTL 제품군의 쿼드 2 입력 NAND 게이트 IC), 설정, 기본 테스트 및 실제 응용 프로그램을 위해 다음 단계를 따르십시오.

1. 하드웨어 설정 : 전원 및 핀아웃

74LS00은 a+5V DC 전원 공급 장치(TTL 표준) 및 적절한 핀 연결.

1 단계 : 전원 연결:

연결 핀 14 (VCC) ~ +5V.

연결 핀 7 (Gnd) 회로의 땅에.

• STRP 2 : 4 개의 독립 NAND 게이트를위한 핀아웃:
  IC에는 4 개의 개별 2 입력 NAND 게이트가 포함되어 있습니다. 각 게이트에는 2 개의 입력과 1 개의 출력이 있습니다.

  게이트 번호	입력 a	입력 b	출력 y
  1	핀 1	핀 2	핀 3
  2	핀 4	핀 5	핀 6
  3	핀 9	핀 10	핀 8
  4	핀 12	핀 13	핀 11

2. 기본 테스트 : NAND 논리를 확인하십시오

NAND 게이트의 핵심 규칙은 다음과 같습니다. 출력은 낮습니다 (0V)두 입력이 높은 경우에만 (5V); 그렇지 않으면 출력이 높습니다 (5V).

1 단계 : 테스트 회로 구축

한 게이트 (예 : 게이트 1, 핀 1, 2, 3)의 경우 :

• 입력 핀 1과 2를 연결하십시오논리 소스(예 : +5V/GND 또는 빵 보드 레일에 연결된 전환 스위치).
• 출력 핀 3을 An에 연결하십시오지시자(예 : GND에 220Ω 저항이있는 LED 직렬; 출력이 높을 때 LED 조명).

2 단계 : 모든 입력 조합을 테스트하십시오

출력이 NAND Truth 테이블과 일치하는지 확인하십시오.

3. 고급 사용 : 다른 논리 게이트로 변환

NAND 게이트는 "보편적"입니다. 간단한 배선으로 로직 게이트를 모방 할 수 있습니다.

예 1 : 게이트가 아님 (인버터)

게이트가 아닌 것은 입력을 뒤집습니다:

• 배선: NAND 게이트의 두 입력을 단락시킵니다 (예 : 핀 1을 게이트 1의 핀 2에 연결).
• 논리:.

예 2 : 게이트

두 입력이 높은 경우에만 AN 및 게이트 출력이 높습니다.:

배선:

게이트 1을 NAND 게이트로 사용하십시오.

게이트 2를 게이트 (입력이 짧음)로 사용하여 게이트 1의 출력을 반전시킵니다.

게이트 1의 출력 (핀 3)을 게이트 2의 입력 (핀 4 및 5)에 연결하십시오.

논리:.

예 3 : 또는 게이트

적어도 하나의 입력이 높은 경우 OR 게이트 출력이 높습니다.:

배선(De Morgan의 법칙 사용 ::

두 개의 NAND 게이트를 사용하여 게이트 (입력이 짧음)를 생성하십시오..

연결하다세 번째 NAND 게이트의 입력에.

결과: 세 번째 게이트의 출력은 A + B입니다.

주요 예방 조치

전압 제한: +7V를 초과하지 마십시오VCC; 입력은 TTL 레벨 내에 유지되어야합니다 (낮은 : 0–0.8V; 높이 : 2–5V).

분리: 사이에 0.1μf 커패시터를 추가하십시오VCC전력 노이즈를 줄이기위한 GND.

ESD 보호: 정전기 손상을 피하기 위해 IC를주의 깊게 처리하십시오.

잔뜩: 각 출력은 최대 10 개의 TTL로드를 구동 할 수 있습니다. 무거운 하중 (예 : 릴레이)의 경우 버퍼를 사용하십시오.

74LS00 대안

SN54LS00: 군사 등급 버전은 74LS00 (Quad 2-input NAND GATE)과 완전히 일치하지만 더 넓은 작동 온도 범위 (-55 ° C ~ 125 ° C)와 신뢰성이 높아서 극한 환경에 적합합니다.
SN7400: 74 시리즈의 초기 표준 TTL 모델 인 경우 쿼드 2 입력 NAND 게이트이지만 비 스토키 프로세스를 사용합니다. 기본 TTL 전압 레벨과 호환되는 동시에 LS 시리즈보다 전력 소비량이 높고 약간 느리게 스위칭 속도를 가지고 있습니다.
CD4011: CMOS 기술을 기반으로 한 쿼드 2 입력 NAND 게이트 (4000 시리즈의 일부). 작동 전압 범위 (일반적으로 3-18V)가 더 넓고 전력 소비가 매우 낮지 만 스위칭 속도는 TTL보다 느립니다. 저전력 시나리오에 적합하며 74LS00과 동일한 논리 기능을 갖습니다.
74LS08 : 74LS 시리즈에 속하면, 다른 논리적 작동을 갖는 쿼드 2 입력 및 게이트 (NAND 게이트가 아님) 역할을합니다. 두 입력이 높은 경우에만 높은 레벨을 출력합니다. 이 기능적 차이에주의를 기울여야합니다.
74LS00CH/DC/J/N/NA/PC/W : 모두 동일한 코어 기능 (Quad 2-input NAND GATE)을 갖는 74LS00의 미분 모델입니다. 차이점은 주로 패키지 유형 (예 : DIP, SMD), 제조업체 별 표시 또는 품질 등급에 있습니다. 전기 매개 변수는 74LS00과 호환되므로 직접 상호 교환 가능성이 가능합니다.
901521-01/AMX3550/C74LS00P/DM74LS00N 등 : 대부분은 다양한 제조업체 (예 : Texas Instruments, Hitachi, Toshiba 등)가 생산하는 모델입니다. 호환 가능한 핀 구성 및 전기 특성과 함께 74LS00 (Quad 2-input Nand Gate)과 완전히 일치합니다. 제조업체의 이름 지정 규칙으로 인해서만 다르며 사용하도록 직접 대체 할 수 있습니다.

74LS00 대 74HC00

74HC00 및74LS00둘 다 디지털 전자 제품의 기본 인 4 개의 기본 NAND 게이트를 특징으로하는 IC입니다. 주요 차이점은 속도 특성에 있으며 74HC00은 고속이며 74LS00은 저속입니다.

두 IC의 다른 차이점은 다음과 같습니다.

HC 패밀리는 CMOS 기술을 통해 달성 된 저전력을 소비하면서 LS의 속도와 일치하도록 설계되었습니다.

74LS00 패키지 치수

74LS00 제조업체

처럼고전적인 저전력 Schottky TTL 로직 칩, 74LS00유럽, 미국 및 일본의 여러 반도체 대기업을 포함하는 다각화 된 제조업체가 있습니다.
페어차일드 반도체이 칩의 선구자입니다. 1970 년대에 74LS 시리즈를 처음 시작했을 때, 74LS00은 4 개의 2 입력 NAND 게이트의 미니멀리스트 디자인으로 디지털 회로의 초석이되었습니다. DIP-14 패키지 및 푸시 풀 출력 구조는 산업 표준을 설정합니다.
면밀히 다음,텍사스 악기 (TI)SN74LS00 시리즈와 시장 리더십을 강화했습니다. 안정적인 프로세스 제어 및 군사 등급 (54LS00) 제품 라인을 활용하여 응용 프로그램을 항공 우주 및 산업 분야로 확장했습니다.국가 반도체DM74LS00 시리즈를 통해 민간 시장에 중점을 두어 소비자 전자 및 교육 시나리오의 대중화를 강조합니다.
일본 제조업체히타치그리고RenesasHD74LS00 시리즈를 통해 아시아 태평양 시장에 입학하여 소형화 요구를 충족시키기위한 SMD 패키지 버전을 제공합니다.반도체에서Motorola의 생산 라인은 비용이 많이 드는 중소 기간 성능으로 중소형 배치 주문을 다루었습니다.
특히, 모든 제조업체는 14 핀 TTL 표준에 엄격히 준수하여 다른 브랜드에서 74LS00의 직접적인 상호 교환 가능성을 보장합니다. 이 열린 생태계는 반세기 이상 동안 지속적인 적용을 가능하게했습니다. 오늘날 TI와 반도체는 주류 공급 업체로 남아 있지만, 개척자 가이 "디지털 회로의 보편적 인 빌딩 블록"의 유전자에 영원히 새겨진 Fairchild의 기술적 유산.

결론

요약하면, 안정적인 NAND 게이트 로직 함수, 전기 특성, TTL 레벨과 호환되는 전기적 특성 및 시나리오에 대한 넓은 적응성,74LS00디지털 회로 설계에서 없어서는 안될 기본 구성 요소가되었습니다.

이 일련의 칩에 대한 최신 견적 및 공급망 정보를 얻어야하는 경우 언제든지 저희에게 연락하십시오. 전문 기술 지원 및 조달 서비스를 제공하겠습니다.

74LS00 데이터 시트

74LS00 DATASHEET.PDF