Texas Instruments SN74LV594A/SN74LV594A-Q1 8位并行輸出串行移位寄存器設計采用2V至5.5V VCC 運行。SN74LV594A-Q1符合汽車應用類AEC-Q100標準，采用可濕性側(cè)翼QFN (WBQB) 封裝。TI SN74LV594A/-Q1可在移位寄存器和存儲寄存器上進行獨立直接覆蓋清零

數(shù)據(jù)手冊：

*附件：SN74LV594A 的產(chǎn)品評估板數(shù)據(jù)手冊.pdf

*附件：SN74LV594A-Q1 的產(chǎn)品評估板數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

符合汽車應用類AEC-Q100標準 (SN74LV594A-Q1)：
- 器件溫度等級1：–40°C至+125°C，TA
- 器件HBM ESD分類等級2
- 器件充電器件模型 (CDM) ESD分類等級C6
- 采用可濕性側(cè)翼QFN (WBQB) 封裝
工作電壓：2V至5.5V VCC
5V時最大tpd 為6.5ns
典型V ~~OLP~~ （輸出接地彈跳）<>CC = 3.3V、TA = 25°C時）
支持所有端口上的混合模式電壓運行
具有存儲功能的8位串行輸入、并行輸出移位寄存器
移位寄存器和存儲寄存器上的獨立直接覆蓋清零
移位寄存器和存儲寄存器的獨立時鐘
閉鎖性能超過100mA，符合JESD 78 II類標準

SN74LV594A邏輯圖（正邏輯）

SN74LV594A-Q1邏輯圖（正邏輯）

SN74LV594A：2-5.5V帶輸出寄存器的8位移位寄存器技術解析

產(chǎn)品概述

SN74LV594A是德州儀器(TI)推出的低電壓8位移位寄存器，具有獨立的輸出寄存器功能。該器件專為2V至5.5V寬電壓范圍系統(tǒng)設計，集成了串行輸入、并行輸出功能，適用于需要數(shù)據(jù)緩沖和擴展的數(shù)字系統(tǒng)。

核心特性

?寬電壓工作范圍?：2V至5.5V，兼容多種邏輯電平
?高速性能?：5V供電時最大傳播延遲僅6.5ns
?雙寄存器結(jié)構(gòu)?：獨立的移位寄存器和存儲寄存器
?低功耗設計?：靜態(tài)電流僅20μA(典型值)
?抗干擾能力?：鎖存性能超過JESD78 Class II標準(>100mA)

關鍵參數(shù)與性能

電氣特性

參數(shù)	條件	最小值	典型值	最大值	單位
工作電壓	VCC	2	-	5.5	V
高電平輸出	VCC=3.3V, IOH=-6mA	-	2.48	-	V
低電平輸出	VCC=3.3V, IOL=6mA	-	0.44	-	V
靜態(tài)電流	VCC=5.5V	-	20	-	μA

時序特性(5V供電)

?最大時鐘頻率?：170MHz(CL=15pF)
?傳播延遲?：CLK→Q 6.5ns(最大)
?建立時間?：數(shù)據(jù)在CLK↑前3ns(最小)
?保持時間?：數(shù)據(jù)在CLK↑后2ns(最小)

封裝選項

SN74LV594A提供多種封裝以適應不同應用場景：

封裝類型	尺寸(長×寬)	特點
WQFN(BQB)	3.6×2.6mm	超薄緊湊，適合空間受限設計
SOIC(D)	9.9×3.91mm	標準封裝，易于手工焊接
TSSOP(PW)	5×4.4mm	高密度布局，節(jié)省PCB空間
SSOP(DB)	6.2×5.3mm	折中尺寸，適合中等密度設計

功能架構(gòu)

邏輯框圖

器件包含兩個主要功能模塊：

?8位移位寄存器?：通過SER引腳串行接收數(shù)據(jù)，在SRCLK上升沿移位
?8位存儲寄存器?：在RCLK上升沿鎖存移位寄存器內(nèi)容，并行輸出

控制信號

?SRCLR?：異步清零移位寄存器(低有效)
?RCLR?：異步清零存儲寄存器(低有效)
?SRCLK?：移位寄存器時鐘(上升沿觸發(fā))
?RCLK?：存儲寄存器時鐘(上升沿觸發(fā))

典型應用

1. 工業(yè)控制系統(tǒng)

PLC數(shù)字輸入擴展
傳感器數(shù)據(jù)采集緩沖
4-20mA電流環(huán)路隔離

2. 醫(yī)療設備

ECG心電圖數(shù)據(jù)采集
患者監(jiān)護儀信號處理
醫(yī)療傳感器接口

設計指南

電源設計

每個VCC引腳附近放置0.1μF去耦電容
多電源系統(tǒng)建議每個電源引腳使用0.01-0.022μF電容
可并聯(lián)不同容值電容以抑制多頻段噪聲

PCB布局

時鐘信號走線盡量短且直，避免銳角轉(zhuǎn)彎
未使用輸入必須上拉/下拉，不可懸空
輸出負載電容建議≤50pF以保證信號完整性
長走線需端接匹配電阻(典型值22-47Ω)

熱管理

不同封裝的熱阻參數(shù)：

封裝類型	θJA(°C/W)	θJC(top)(°C/W)
WQFN	85.9	82.4
SOIC	80.2	40.3
TSSOP	106.1	40.8

性能優(yōu)化技巧

?混合電壓設計?：利用器件3.3V/5V兼容性實現(xiàn)不同電壓域接口
?級聯(lián)擴展?：通過QH'輸出實現(xiàn)多器件級聯(lián)，擴展IO數(shù)量
?低功耗模式?：利用Ioff特性實現(xiàn)模塊化電源管理
?抗振鈴設計?：輸出串聯(lián)22Ω電阻抑制信號過沖

器件對比

型號	電壓范圍	最大頻率	特殊功能	適用場景
SN74LV594A	2-5.5V	170MHz	雙寄存器	寬電壓通用設計
SN74HC594	2-6V	100MHz	單寄存器	低成本應用
CD4094	3-18V	10MHz	三態(tài)輸出	高電壓系統(tǒng)

結(jié)論

SN74LV594A憑借其寬電壓適應性、優(yōu)異的時序性能和靈活的雙寄存器架構(gòu)，成為數(shù)據(jù)緩沖和IO擴展應用的理想解決方案。設計時需特別關注電源去耦、信號完整性和熱管理，以充分發(fā)揮器件性能優(yōu)勢。其醫(yī)療級(ECG)和工業(yè)級(PLC)應用驗證了器件在嚴苛環(huán)境下的可靠性，是數(shù)字系統(tǒng)設計的優(yōu)選組件。

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