ONSEMI 74HC08 Quad 2-Eingangs-AND-Gate-Spezifikationen

Das 74HC08 Quad 2-Input AND Gate ist ein weit verbreiteter Logik-IC, der für digitale Hochgeschwindigkeitsoperationen mit geringem Stromverbrauch entwickelt wurde.Basierend auf fortschrittlicher CMOS-Technologie liefert es zuverlässige Leistung über einen weiten Spannungsbereich und behält gleichzeitig die Kompatibilität mit TTL-Logiksystemen bei.Jedes seiner vier UND-Gatter gibt nur dann ein HIGH-Signal aus, wenn beide Eingänge HIGH sind, was es für Logiksteuerungs-, Timing- und Signalverarbeitungsanwendungen unerlässlich macht.In diesem Artikel werden die Spezifikationen, Alternativen, das Logikdiagramm usw. des 74HC08 Quad 2-Input AND Gate erläutert.

Katalog

Übersicht über 74HC08

Der 74HC08 ist ein Hochgeschwindigkeits-CMOS-Logik-IC, der über vier unabhängige UND-Gatter mit zwei Eingängen verfügt.Er arbeitet mit Standard-CMOS-Logikpegeln, ist aber auch mit TTL-Logik kompatibel, wenn Pull-up-Widerstände verwendet werden.Jedes Gatter führt die logische UND-Funktion aus und erzeugt nur dann einen HIGH-Ausgang, wenn beide Eingänge HIGH sind.Dies macht das Gerät ideal für den Einsatz in digitalen Signalverarbeitungs-, Zeitsteuerungs- und Entscheidungsschaltungen, in denen präzise Logikoperationen erforderlich sind.

Der 74HC08 wurde als pinkompatibler Ersatz für den LS08 entwickelt und bietet eine höhere Geschwindigkeit und einen geringeren Stromverbrauch.Er arbeitet in einem weiten Spannungsbereich von 2 V bis 6 V und bietet eine hervorragende Störfestigkeit, wodurch er für Industrie- und Unterhaltungselektroniksysteme geeignet ist.Seine Zuverlässigkeit und Effizienz machen es zu einer Grundkomponente in vielen logikbasierten Designs.

Wenn Sie Interesse am Kauf des 74HC08 haben, kontaktieren Sie uns bitte bezüglich Preis und Verfügbarkeit.

Alternativen und Äquivalente von 74HC08

Spezifikation	74HCT08	74LS08
Logikfamilie	Hochgeschwindigkeits-CMOS mit TTL-Pegel-Eingängen	Geringer Stromverbrauch Schottky-TTL
Anzahl der Tore	4 (Quad 2-Eingang UND-Tore)	4 (Quad 2-Eingang UND-Tore)
Versorgungsspannung (Vcc)	4,5 V – 5,5 V	Typischerweise 5 V
Eingabelogik Ebene	TTL-Pegel kompatibel	Nur TTL-Logik
Typisch Ausbreitungsverzögerung	~13 – 24 ns	~20 – 33 ns
Ausgabelaufwerk Fähigkeit	±4mA	±0,4mA
Leistung Verbrauch	Niedrig	Höher als CMOS
Stift Konfiguration	Wie LS08	Wie HC08
Schnittstelle zu TTL	Direkt TTL-kompatibel	Natives TTL Familie

Logikdiagramm von 74HC08

Das Logikdiagramm des 74HC08 zeigt, wie seine vier unabhängigen UND-Gatter mit zwei Eingängen innerhalb des IC verbunden sind.Jedes Tor akzeptiert zwei Eingangssignale (A und B) und erzeugt einen Ausgang (Y).Der Ausgang wird nur HIGH (1), wenn beide Eingänge HIGH sind, entsprechend dem logischen Ausdruck Y = A × B oder Y = AB.

Die Pins 1 und 2 dienen als Eingänge für das erste UND-Gatter und erzeugen einen Ausgang an Pin 3. Ebenso fungieren die Pins 4–5, 9–10 und 12–13 als Eingangspaare für die verbleibenden drei Gatter, deren Ausgänge jeweils an den Pins 6, 8 und 11 liegen.Pin 14 ist mit Vcc (positive Versorgungsspannung) verbunden, während Pin 7 mit GND (Masse) verbunden ist.

Pinbelegungsbeschreibung von 74HC08

Stift NEIN.	Symbol	Beschreibung
1	A1	Eingang A für Gate 1
2	B1	Eingang B für Gate 1
3	Y1	Ausgang von Gate 1 (A1 • B1)
4	A2	Eingang A für Gate 2
5	B2	Eingang B für Gate 2
6	Y2	Ausgang von Gate 2 (A2 • B2)
7	GND	Masse (0V Referenz)
8	Y3	Ausgang von Gate 3 (A3 • B3)
9	A3	Eingang A für Gate 3
10	B3	Eingang B für Gate 3
11	Y4	Ausgang von Gate 4 (A4 • B4)
12	A4	Eingang A für Gate 4
13	B4	Eingang B für Gate 4
14	VCC	Positives Angebot Spannung (2V – 6V)

74HC08 Quad 2-Eingangs-AND-Gate-Spezifikationen

Parameter	Beschreibung	Typisch/Standard Wert	Einheit
IC-Name	74HC08	–	–
Logikfunktion	Vierfach-AND mit 2 Eingängen Tor	–	–
Technologie	CMOS (High-Speed Silizium-Gate-CMOS)	–	–
Anzahl der Tore	4	–	–
Anzahl der Eingänge pro Tor	2	–	–
Versorgungsspannung (Vcc)	Betriebsbereich	2 bis 6	V
Eingang hoch Spannung (VIH)	Mindestens für logisch „1“	3,15 (bei Vcc = 4,5V)	V
Eingang niedrig Spannung (VIL)	Maximal für logisch „0“	1,35 (bei Vcc = 4,5V)	V
Ausgang hoch Spannung (VOH)	Typische Ausgabe für logisch „1“	4,49 (bei Vcc = 5V, IO = −20 µA)	V
Ausgang niedrig Spannung (VOL)	Typische Ausgabe für logisch „0“	0,001 (bei Vcc = 5V, IO = 20 µA)	V
Eingangsleckage Strom (II)	Maximaler Eingang Leckage	±0,1	µA
Ausgabelaufwerk Strom (IOH / IOL)	Ausgangsstrom Fähigkeit	±4	mA
Vermehrung Verzögerung (tpd)	Typische Verzögerung von der Eingabe bis zur Ausgabe	8 ns (bei Vcc = 5V, CL = 50pF)	ns
Ruheversorgung Strom (ICC)	Typische statische Aufladung aktuell	2	µA
Leistung Verlustkapazität (Cpd)	Typische Dynamik Verlustleistung	25	pF
Betrieb Temperaturbereich	74HC08	−55 bis +125	°C
Pakettypen	DIP-14, SOIC-14, TSSOP-14, SSOP-14	–	–
Logikebene Kompatibilität	TTL und CMOS kompatibel	–	–
Pin-Anzahl	14	–	–

Maximale Bewertungen von 74HC08

Symbol	Parameter	Wert	Einheit
VCC	Gleichstromversorgung Spannung (bezogen auf GND)	−0,5 bis +7,0	V
Vin	DC-Eingangsspannung (Bezogen auf GND)	−0,5 bis VCC + 0,5	V
Vout	DC-Ausgang Spannung (bezogen auf GND)	−0,5 bis VCC + 0,5	V
Iin	DC-Eingang Strom pro Pin	±20	mA
Iout	DC-Ausgang Strom pro Pin	±25	mA
ICHCC	Gleichstromversorgung Strom-, VCC- und GND-Pins	±50	mA
PD	Leistung Dissipation in ruhender Luft – SOIC-Paket	500	mW
-	Leistung Dissipation in ruhender Luft – TSSOP-Paket	450	mW
Tstg	Lagerung Temperatur	−65 bis +150	°C
TL	Bleitemperatur (1 mm vom Gehäuse für 10 Sekunden, SOIC oder TSSOP)	260	°C

Merkmale des 74HC08 Quad 2-Input AND Gate

• Ausgangsantriebsfähigkeit: 10 LSTTL-Lasten – Kann bis zu 10 Schottky-TTL-Eingänge mit geringem Stromverbrauch ansteuern, wodurch es für Mixed-Logic-Designs geeignet ist.

• Gibt direkte Schnittstelle zu CMOS, NMOS und TTL aus - Gewährleistet eine nahtlose Verbindung zwischen verschiedenen Logikfamilien, ohne dass Levelshifter erforderlich sind.

• Großer Betriebsspannungsbereich: 2,0 V bis 6,0 V - Flexibler Versorgungsbereich, geeignet sowohl für Niederspannungs- als auch für Standard-5-V-Systeme.

• Niedriger Eingangsstrom: 1,0 µA (Maximum) – Minimiert den Leistungsverlust und sorgt so für Energieeffizienz und ein stabiles Eingangsverhalten.

• Hohe Störfestigkeit (typisch für CMOS-Geräte) - Beständig gegen elektrisches Rauschen und gewährleistet so einen zuverlässigen Logikbetrieb auch in lauten Umgebungen.

• Konform mit JEDEC-Standard Nr. 7A - Erfüllt branchenübliche Spezifikationen für Austauschbarkeit und Zuverlässigkeit.

• ESD-Schutz: HBM > 2000 V, Maschinenmodell > 200 V - Bietet hervorragenden Schutz vor elektrostatischer Entladung und erhöht so die Haltbarkeit des Geräts.

• Chip-Komplexität: 24 FETs oder 6 äquivalente Gates – Stellt die effiziente interne Transistorstruktur für Hochgeschwindigkeits-Logikleistung dar.

• Schnelle Schaltgeschwindigkeit (typischer tpd ≈ 10 ns) - Ermöglicht eine schnelle Reaktion in Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungen und Logiksteuerungsanwendungen.

• Geringer Stromverbrauch - Typisches CMOS-Designmerkmal, das den Gesamtenergieverbrauch in großen Systemen reduziert.

• Bleifrei und RoHS-konform - Umweltfreundlich und sicher für moderne Fertigungsstandards.

• Verfügbar in mehreren Pakettypen (DIP, SOIC, TSSOP) - Bietet Designflexibilität für Durchsteck- und Oberflächenmontage-Schaltungsbaugruppen.

Anwendungen des Quad-AND-Gatters 74HC08 mit 2 Eingängen

• Digitale Logikschaltungen - Wird zur Durchführung grundlegender UND-Logikoperationen in kombinatorischen und sequentiellen Logiksystemen verwendet und bildet die Grundlage für digitale Entscheidungsschaltungen.

• Signalsteuerung und Datenrouting - Steuert den Datenfluss zwischen Komponenten, indem es Signale nur dann passieren lässt, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind.

• Timing und Taktimpulserzeugung - Kombiniert mehrere Takt- oder Steuersignale, um das Timing in digitalen Systemen wie Mikrocontrollern und Zählern zu synchronisieren.

• Arithmetische und logische Einheiten (ALUs) - Spielt eine Rolle bei der Durchführung logischer Operationen (UND-Funktionen) innerhalb arithmetischer Verarbeitungseinheiten.

• Mikroprozessor- und Mikrocontroller-Schnittstellen – Wird bei der Adressdekodierung, Steuersignalerzeugung und bedingten Logikfunktionen in prozessorbasierten Systemen verwendet.

• Industrielle Automatisierungssysteme - Hilft bei der Implementierung logikbasierter Steuerungsaufgaben wie Motoraktivierung, Relaisschaltung und Sicherheitsverriegelungen.

• Unterhaltungselektronik - Kommt häufig in Audiosystemen, Fernbedienungen und intelligenten Geräten vor, die digitale Logikverarbeitung verwenden.

• Eingebettete Systeme und IoT-Geräte - Bietet zuverlässige Logiksteuerung in kompakten, stromsparenden Embedded-Designs.

Funktionstabelle von 74HC08

Die Funktionstabelle des 74HC08 veranschaulicht, wie der Ausgang (Y) jedes UND-Gatters von den Eingangssignalen (A und B) abhängt.Jedes Gatter hat zwei Eingänge und der Ausgang wird durch die logische UND-Beziehung bestimmt.Wenn beide Eingänge A und B LOW (L) sind, ist auch der Ausgang Y LOW.Wenn ein Eingang HIGH (H) und der andere LOW ist, bleibt der Ausgang LOW.Der Ausgang wird nur HIGH, wenn A und B gleichzeitig HIGH sind.

Diese Tabelle zeigt deutlich die Grundregel der UND-Logik: Der Ausgang ist nur dann HIGH, wenn alle Bedingungen erfüllt sind, was bedeutet, dass beide Eingänge ein logisches HIGH-Signal führen müssen.Dieses Verhalten macht den 74HC08 nützlich in Entscheidungs- und Steuerkreisen, in denen mehrere Signale wahr sein müssen, damit eine Aktion ausgeführt wird.

74HC08 Mechanische Abmessungen

Dimension	Millimeter (Min.)	Millimeter (Max)	Zoll (Min.)	Zoll (Max)
A	4,90	5.10	0,193	0,200
B	4.30	4,50	0,169	0,177
C	—	1,20	—	0,047
D	0,05	0,15	0,002	0,006
F	0,50	0,75	0,020	0,030
G	0,65 (BSC)	—	0,026 (BSC)	—
H	0,50	0,60	0,020	0,024
J	0,09	0,20	0,004	0,008
J1	0,05	0,16	0,004	0,006
K	0,19	0,30	0,007	0,012
K1	0,19	0,25	0,007	0,010
L	6,40 (BSC)	—	0,252 (BSC)	—
M	0°	8°	0°	8°

74HC08 Vor- und Nachteile

Vorteile

• Hochgeschwindigkeitsbetrieb: Als Teil der HC-Familie (High-Speed ​​CMOS) bietet der 74HC08 schnellere Schaltgeschwindigkeiten im Vergleich zu Standard-CMOS-Geräten.

• Geringer Stromverbrauch: Das CMOS-Design gewährleistet einen minimalen Stromverbrauch und eignet sich daher für batteriebetriebene und energieeffiziente Systeme.

• Großer Betriebsspannungsbereich (2 V–6 V): Der flexible Versorgungsbereich ermöglicht die Kompatibilität mit 3,3 V- und 5 V-Logiksystemen.

• Hohe Störfestigkeit: Seine CMOS-Architektur widersteht elektrischen Störungen und gewährleistet so eine stabile und zuverlässige Leistung in lauten Umgebungen.

• TTL-Kompatibilität: Eingänge können direkt mit TTL-Logikschaltungen verbunden werden, wenn Pull-up-Widerstände verwendet werden, was die Vielseitigkeit der Schaltung erhöht.

• Mehrere Gehäuseoptionen: Verfügbar in DIP, SOIC und TSSOP, wodurch es sowohl für Prototyping als auch für die Produktion geeignet ist.

Nachteile

• Begrenzte Antriebsfähigkeit: Obwohl es bis zu 10 LSTTL-Lasten verarbeiten kann, ist sein Ausgangsstrom niedriger als der von TTL-Geräten, wodurch Anwendungen mit hoher Last eingeschränkt werden.

• Statisch empfindliches Gerät: Erfordert eine sorgfältige Handhabung, um Schäden durch elektrostatische Entladung (ESD) zu vermeiden.

• Ausbreitungsverzögerung: Die Verzögerung (~10 ns) ist zwar schnell, kann jedoch langsamer sein als bei neueren Logikfamilien wie der AC- oder LVC-Serie.

• Erfordert eine stabile Stromversorgung: Spannungsschwankungen können Logikfehler verursachen, da CMOS-Geräte empfindlich auf Stromrauschen reagieren.

74HC08 Hersteller

ON Semiconductor (onsemi) ist ein weltweit führendes Unternehmen in der Halbleiterfertigung mit fortschrittlichen Fähigkeiten in den Bereichen CMOS-Logik, Energiemanagement und Mixed-Signal-Technologien.Das Unternehmen betreibt weltweit mehrere Fertigungs- und Montageanlagen und gewährleistet so eine qualitativ hochwertige und zuverlässige Produktion.Seine starke Design-, Test- und Automatisierungsinfrastruktur unterstützt die effiziente Herstellung von Geräten wie dem 74HC08 und bietet konsistente Leistung, Energieeffizienz und Haltbarkeit sowohl für Industrie- als auch Unterhaltungselektronikanwendungen.

Entwerfen von Schaltkreisen mit dem 74HC08

Der Schaltplan zeigt, wie das 74HC08 Quad 2-Input AND Gate zur Steuerung einer LED basierend auf mehreren Eingangsbedingungen verwendet werden kann.Die Drucktasten fungieren als Eingangsschalter und sind jeweils über 1-kΩ-Widerstände verbunden, um die richtigen Logikpegel sicherzustellen und den Strom zu begrenzen.Der 74HC08 empfängt diese Signale und führt logische UND-Verknüpfungen durch – nur wenn beide Eingänge eines Gatters HIGH (gedrückt) sind, geht der Ausgang auf HIGH.Dieser Ausgang wird dann in einen anderen IC (74HC14 Schmitt-Trigger) eingespeist, der das Signal stabilisiert und formt, bevor er die LED über einen 330-Ω-Widerstand zur Strombegrenzung ansteuert.

Wenn alle logischen Bedingungen erfüllt sind, leuchtet die LED auf und zeigt damit eine echte UND-Ausgabe an.Dieser Aufbau veranschaulicht eindrucksvoll, wie der 74HC08 bei Logiktests, Signalverifizierung und Steuerschaltungen eingesetzt werden kann, bei denen präzise logische Kombinationen eine visuelle oder funktionale Ausgabe auslösen.

Fehlerbehebung bei 74HC08-basierten Schaltkreisen

Bei der Fehlersuche in 74HC08-basierten Schaltkreisen beginnen Sie mit der Überprüfung der Stromversorgungsanschlüsse – stellen Sie sicher, dass der IC eine stabile Spannung zwischen 2 V und 6 V (typischerweise 5 V) erhält, wobei Pin 14 mit Vcc und Pin 7 mit Masse verbunden ist.Überprüfen Sie als Nächstes die Eingangslogikpegel mit einem Multimeter oder einer Logiksonde.Beide Eingänge müssen HIGH sein, um einen HIGH-Ausgang zu erzeugen.Wenn der Ausgang falsch ist, überprüfen Sie, ob die Verdrahtung der Ein- und Ausgänge den richtigen Pins gemäß Datenblatt entspricht.Überprüfen Sie die Pull-up- oder Pull-down-Widerstände auf korrekte Werte, um schwebende Eingänge zu vermeiden, die zu fehlerhaftem Verhalten führen können.Überprüfen Sie außerdem, ob lose Verbindungen, Kurzschlüsse oder beschädigte Komponenten vorliegen, insbesondere durch statische Entladung.Wenn der IC überhitzt oder die Ausgänge schwanken, ersetzen Sie ihn und testen Sie ihn erneut, da CMOS-Geräte wie der 74HC08 empfindlich auf ESD und Überspannung reagieren.

Sicherheitsmaßnahmen beim Umgang mit dem 74HC08

Befolgen Sie beim Umgang mit dem 74HC08 geeignete Sicherheitsmaßnahmen, um sowohl die persönliche Sicherheit als auch den Schutz des IC zu gewährleisten.Verwenden Sie immer ein antistatisches Armband oder eine geerdete Matte, um Schäden durch elektrostatische Entladung (ESD) zu vermeiden, da CMOS-Komponenten sehr empfindlich auf statische Elektrizität reagieren.Vermeiden Sie es, die IC-Pins direkt zu berühren, da Öle oder Feuchtigkeit von den Fingern zu Korrosion oder schlechtem Kontakt führen können.Stellen Sie sicher, dass die Stromversorgung ausgeschaltet ist, bevor Sie den IC in einen Stromkreis einsetzen oder daraus entfernen, um Kurzschlüsse oder Spannungsspitzen zu vermeiden.Verwenden Sie einen temperaturgesteuerten Lötkolben (unter 350 °C) und begrenzen Sie die Kontaktzeit, um eine Überhitzung des Chips während des Lötens zu vermeiden.Überprüfen Sie die Pin-Ausrichtung und Spannungspolarität noch einmal, bevor Sie den Stromkreis mit Strom versorgen, um Verpolungen zu vermeiden.Bewahren Sie den 74HC08 bei Nichtgebrauch in einer antistatischen Verpackung auf und schützen Sie ihn vor übermäßiger Hitze, Feuchtigkeit und mechanischer Beanspruchung.

Herstellungsprozess von 74HC08

Der 74HC08 wird mithilfe der Hochgeschwindigkeits-CMOS-Technologie (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) hergestellt, die einen geringen Stromverbrauch und eine schnelle Schaltleistung bietet.Der Prozess beginnt mit der Herstellung eines Siliziumwafers, bei dem dünne Schichten aus Halbleitermaterialien abgeschieden und mithilfe der Fotolithographie strukturiert werden.Durch Dotierung werden bestimmte Bereiche des Wafers mit Verunreinigungen infundiert, um p-Typ- und n-Typ-Bereiche zu bilden, die die Transistoren definieren.

Als nächstes werden Metallverbindungen hinzugefügt, um die Transistoren zu verbinden und die vier internen UND-Gatter mit 2 Eingängen zu bilden.Anschließend werden diese Verbindungen isoliert und mit Schutzschichten abgedichtet, um eine Kontamination zu verhindern.Nach der Herstellung wird der Wafer in einzelne Chips (Chips) geschnitten, die jeweils mit Leiterrahmen verbunden und in einer schützenden Kunststoffverpackung wie DIP, SOIC oder TSSOP eingeschlossen werden.Abschließend wird jeder IC einer Prüfung und Qualitätsprüfung unterzogen, um die Einhaltung der JEDEC-Standards für elektrische Leistung, ESD-Toleranz und Zuverlässigkeit sicherzustellen.

Abschluss

Der 74HC08 ist eine zuverlässige und effiziente Logiklösung für moderne digitale Systeme.Seine Kombination aus hoher Geschwindigkeit, geringem Stromverbrauch und breiter Spannungskompatibilität ermöglicht eine einwandfreie Leistung in einer Vielzahl elektronischer Anwendungen.Von einfachen Steuerschaltungen bis hin zu komplexen Logikarchitekturen bietet es einen konsistenten und präzisen Betrieb und bleibt dabei kostengünstig und einfach zu implementieren.Der von ON Semiconductor hergestellte 74HC08 verkörpert Zuverlässigkeit und Innovation im CMOS-Design und gewährleistet langfristige Leistung und Designflexibilität.

Häufig gestellte Fragen [FAQ]

1. Welcher IC-Typ ist der 74HC08?

Der 74HC08 ist ein Hochgeschwindigkeits-CMOS-Logik-IC, der vier unabhängige UND-Gatter mit zwei Eingängen enthält, die jeweils für die effiziente Durchführung logischer UND-Operationen in digitalen Schaltkreisen ausgelegt sind.

2. Was ist die Hauptfunktion des 74HC08?

Seine Hauptfunktion besteht darin, nur dann ein HIGH-Signal auszugeben, wenn beide Eingangssignale HIGH sind, was ihn ideal für Logiksteuerungs-, Datenverarbeitungs- und Timing-Anwendungen macht.

3. Was ist der Spannungsbereich für den 74HC08?

Der 74HC08 arbeitet in einem Spannungsbereich von 2 V bis 6 V und ist somit sowohl mit Niederspannungs- als auch mit Standard-5-V-Digitalsystemen kompatibel.

4. Kann der 74HC08 mit TTL-Logikschaltungen verbunden werden?

Ja, der 74HC08 kann mit TTL-Logik verbunden werden, wenn seinen Eingängen Pull-up-Widerstände hinzugefügt werden, wodurch eine ordnungsgemäße Spannungspegelkompatibilität gewährleistet wird.

5. Was ist der Unterschied zwischen 74HC08 und 74LS08?

Der 74HC08 nutzt die CMOS-Technologie und bietet so eine höhere Geschwindigkeit und einen geringeren Stromverbrauch, während der 74LS08 die TTL-Technologie nutzt, die mehr Strom verbraucht, aber einen stärkeren Ausgangsantrieb bietet.