Fairchild 54174

Fairchild 54174 (также известный как 54LS174 в серии Low-Power Schottky, а в оригинале — 54174 в стандартной TTL-серии) — это шестиканальный D-триггер с общим синхросигналом и общим сбросом.

Это популярная микросхема логики, которая широко использовалась в системах управления, счетчиках и регистрах хранения в 70-80х годах. Производилась по военному стандарту (диапазон температур -55°C...+125°C).

Описание

Микросхема содержит 6 независимых D-триггеров (D Flip-Flops). Все триггеры управляются одним тактовым входом (CLK) и одним асинхронным входом сброса (MR).

Логика работы:

1. Тактирование: Данные на входе D передаются на выход Q по фронту (переходу из 0 в 1) импульса на входе CLK.
2. Сброс: Когда на входе MR подается логический ноль, все выходы Q принудительно устанавливаются в низкий уровень (0), независимо от состояния тактового входа.
3. Возможность использовать как регистр хранения или защелку (для фиксации данных на шине данных). Отличается от "защелок" (Latch) тем, что работает именно по фронту, а не по уровню, что важно для синхронных схем.

Основные функциональные блоки: 6 триггеров, схема управления сбросом и буферы выходов (с тремя состояниями или стандартные — зависит от версии, но обычно это десятичные выходы).

Технические характеристики (для маркировки FD54174 / DM54LS174)

Так как оригинальная Fairchild серия 74 включает два основных исполнения (стандартное и LS — Low Power Schottky), упор сделаю на самые распространенные модификации 54 (военная серия).

Электрические характеристики (при Ucc = 5V, Ta = -55°C to +125°C)

| Параметр | Значение для 54LS174 | Значение для 54S174 / 54 (Улучш.) | Примечание | | :--- | :--- | :--- | :--- | | Напряжение питания (Vcc) | 4.5В – 5.5В | 4.5В – 5.5В | Рекомендуемое | | Входное напряжение Uih (лог.1) | Мин. 2.0 В | Мин. 2.0 В | | | Входное напряжение Uil (лог.0) | Макс. 0.8 В | Макс. 0.8 В | | | Выходное напряжение Uol (лог.0) | Макс. 0.4 В | Макс. 0.4 В | При токе до 8 мА | | Выходное напряжение Uoh (лог.1) | Мин. 2.7 В | Мин. 2.7 В | | | Входной ток (Iih) | < 0.2 мА | < 0.2 мА | Ток утечки входа | | Коэффициент разветвления (Fan-out) | 10 (LS) / 20 (S) | Должен поддерживать 8 входов TTL | |

Скорость работы (Типичные задержки распространения для 54LS174)

• JEDEC (CLK → Q): 27 нс (наносекунд).
• По входам сброса (MR → Q): 30 нс.
• Максимальная тактовая частота (f_max флопа): 30 – 35 МГц для версии LS; для стандартной — 25 МГц.

Важно о выходе: Как правило, выходы этой схемы — стандартные TTL выходы: толкающие (Active pull-up), а не open-collector, если иное не указано в корпусе.

Цоколевка (Распиновка) — DIP-16

Это классическая 16-выводная микросхема (DIP-16 или SOIC-16):

1. QPn- (вывод 13) — Вход D0
2. Q1 (вывод 2) — выход первого триггера
3. D1 (вывод 3)) — Вход D1
4. Q2 (вывод 4) — выход второго
5. D2 (вывод 5) — Вход D2
6. Q3 (вывод 6) — выход третьего
7. D3 (вывод 7) — Вход D3
8. GND (вывод 8) — земля
9. D4 (вывод 9) — Вход D4
10. Q4 (вывод 10) — выход четвертого
11. D5 (вывод 11) — Вход D5
12. Q5 (вывод 12)) — выход пятого
13. CLK (Common Clock) (вывод 13): — полезно, но согласно стандартному изображению эта линия иногда расположена на выводе 9. Проверьте ALWAYS:
    • Стандартная схема Fairchild 54: CLK — вывод 9, MR — вывод 1.
    • Смотрите определение: после выводов D4/D5/Q5 обычно идут CLK и MR.

Точная стандартная распиновка FD54174:

• Вывод 1**: MR** (Master Reset) — активный низкий (вход сброса).
• Вывод 2**: Q1**
• Вывод 3**: D1**
• Вывод 4**: Q2**
• Вывод 5**: D2**
• Вывод 6**: Q3**
• Вывод 7**: D3**
• Вывод 8**: GND**
• Вывод 9**: CLK** (синхровход)
• Вывод 10**: Q4**
• Вывод 11**: D4**
• Вывод 12**: Q5**
• Вывод 13**: D5**
• Вывод 14**: Q6**
• Вывод 15**: D6**
• Вывод 16**: Vcc (+5В)**

(Примечание: Да, CLK находится на выводе 9, потому что верхняя половина корпуса — D1-D3 и Q1-Q3).

Парт-номера (Обозначения Fairchild)

В каталогах Fairchild есть несколько вариантов исполнения:

• 54174DM — Керамический корпус DIP-16 (военный диапазон температур).
• 54174FM — Плоский металлокерамический корпус (flatpack) для авиации/космоса.
• 54174LM — Логический элемент в корпусе типа Leadless Chip Carrier (LCC, 20 выводов) с полем для пайки.
• 54174QM — Корпус QUAD-FLAT со свинцовыми выводами (по MIL-STD-883).

Если говорить о модификации Low-Power Schottky (ключевой вариант замены):

• 54LS174DM
• 54LS174FМ
• 54LS174J (керамика JESD-16).

Совместимые модели

Эта микросхема регистрирует байт данных в шестнадцатеричном массиве, и предлагается как прямой "спаситель компьютера времени". Так как ее заменяли почти все:

1. Отечественные аналоги (полный аналог — регистр):

   • 530ТМ7 — это точная копия 74S174 (стандартная Шоттки).
   • 533ТМ6 — является аналогом 74LS174 в малом корпусе.
   • Либо ты ищешь 1543ТМ2 - он скорее похож, но эквивалентом фаирчайлда считается TM7.
   • Важно: 54174 ориентирован только на новые локальные ФЗУ, самые близкие по функционалу знаменитые советские аналоги ЯДРОРА-95 именно "ТМ7" и "ТМ6" (Не путать с 531ТХ2).

2. Иностранные прямые аналоги (Pixel Perfect Drop-in):

   • Elantec: ISL5034 — коммерция, для невысокой скорости.
   • Atmel / Temic: AT21DN (архитектурно похожа).
   • Данная микросхема полностью пин-компатибельна с:
     • 74LS174 (один корпус, только скорость и мощность на порядок отличаются, может менять их в составе, куда входит параллельная передача).
     • это же Family 954178 (специальная версия).

3. Таблица замены:

| Оригинал (Fairchild) | Аналог серии NATIONAL | Внешний аналог | | :--- | :--- | :--- | | DM54174 (Switching) | DM74178 ( если напряжение High-speed) | Q54174 | | 54LS174J/DM | 74LS174N, JM38510/30106BDJC (под колпак) | Отечественный: КР533ТМ6 | | F54174DM | Сычетсь | Exact equals: Серия 8х30/300|

Типовые случаи применения

1. Регистр данных перед посылом на выходную шину микропроцессора с тактовой частотой ~30 МГц.
2. Управление состоянием счетчика аварий в устройствах юстировки памяти.
3. Синтез задержки десятипроцентного опорного сигнала при выходном регистре хранения.
4. За счет двухстабитивной структуры длительно удерживает значение при имитации входных заранее программируемых команд записи.

Особенности эксплуатации

• Так как входная синхронизация нарастает уровнями напряжений, не оставляй их незадействованными — лучше подвесь все отражающие клипы к потенциалу 5В через резистор ! В противном случае возможен шкалящий джиттер, повышение потребляющего тока микросхемы.
• Это однофетровая флагманская логика: требование максимального времени нарастания 500 нс для стробирования.

Резюме: Это крепкая, коммерчески понятная, шестибитная синхронная защелка. Совместимас отечественными аналогами И К533 и 530 КП стандартных плат дискретизации управления.

Если планируете применять в бизлоске модернизации лабрикс, биологам безупречно стачивается В замену более новое ОЕА A54ACT174 на части L/O блока Sirc-MARKER-PROCESSING.