¿Cuáles son las principales diferencias entre los circuitos integrados de la serie 74LS y los de la serie 74HC? Sé que las series LS son TTL y HC son CMOS, pero más allá de eso, ¿cuáles son las diferencias clave?
Por ejemplo, Ben Eater usa chips de la serie LS en su computadora de 8 bits. ¿Por qué haría esto en lugar de usar chips de la serie HC? ¿Qué es lo más ideal para implementar su diseño y por qué?
La computadora de 8 bits de Ben: enlace
Hay 5 diferencias principales entre las series 74LS y 74HC. La velocidad no es uno de ellos, ya que su límite superior es de unos 20 MHZ en términos de velocidad de reloj. Tienen las mismas salidas de pin para los paquetes DIP y SOIC, por lo que no es un problema. Ambos se consideran dispositivos de 5 voltios.
Muchas cuestiones se destacan. Umbral lógico de tensión. El consumo de energía. Impedancia de entrada. Corriente de salida y tensión de salida.
VOLTAJE DE ENTRADA
El voltaje de entrada para las series LS y HC está cerca, pero la serie HCT imita a la serie LS en términos de una entrada '1' y una entrada '0'. 74HC necesita más voltaje para ser considerado un '1' lógico. Ambos tipos tienen un terreno no-hombre de aproximadamente 2.5 VCC, en el que se encuentra en un modo lineal y pueden oscilar.
INPUT IMPEDANCE
La serie 74HC tiene una impedancia de entrada mucho más alta que la del 74LS, que en realidad "pierde" una pequeña corriente positiva de un pin de entrada. Está en el rango de uA, por lo que normalmente no es un problema.
CORRIENTE DE LA UNIDAD DE SALIDA
La serie 74HC tiene una corriente de control de salida de +/- 25 mA, por lo que con una resistencia puede controlar los LED directamente. Una resistencia de 330 ohm a 1 K cubrirá la mayoría de los LED, excepto los tipos de "alta potencia". El 74LS puede hundir un par de mA y una fuente de aproximadamente 1 mA como máximo.
VOLTAJE DE LA UNIDAD DE SALIDA
El 74HC produce salidas de riel a riel, incluso con una carga de 15 mA en cualquiera de los rieles. La serie 74LS puede hundir una salida cerca del voltaje de tierra, pero solo puede generar Vcc-1.2 voltios debido a sus salidas bjt. Es muy común ver resistencias pullup en los datos de 74HC y 74LS y en las líneas de dirección para evitar la flotación si nada está impulsando el bus, pero la serie 74LS las usó para ayudar a que la lógica '1 esté más cerca del riel de alimentación Vcc.
CONSUMO ACTUAL
La serie 74HC / 74HCT también consume MUCHO menos corriente, solo unos pocos uA en un modo estático. El 74LS consume 1.000 veces más la corriente inactiva.
OPTIONS
No hay ninguna razón para usar la serie 74LS, excepto por razones heredadas . Aun así, reemplazar algunos con una serie 74HC / 74HCT reducirá el consumo de energía en gran medida. El 74HCT es una mejor coincidencia con la lógica 74LS existente en términos de umbral de entrada. Para una lógica más rápida, la serie 74AC es buena a 120 MHz, el límite de la serie lógica de 5 voltios 74ACxx, 74HCxx, 74HCTxx. La serie 74HC / 74HCT / 74AC todavía está en producción por varios fabricantes, mientras que la 74LS sigue el camino del Edsel. Puede encontrarlos en Ebay. Hay IC de 5 voltios ECL / PECL, pero no es de eso de lo que trata esta publicación.
LINKS
Las hojas de datos son demasiado largas para incluirlas todas aquí, así que elegí el flip-flop 74xx74 como un ejemplo común. No hay garantía de que estos enlaces duren décadas.
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