74LS 系列和 74HC 系列 IC 的主要区别是什么？我知道 LS 系列是 TTL，HC 是 CMOS，但除此之外，主要区别是什么？
例如，Ben Eater 在他的 8 位计算机中使用 LS 系列芯片。为什么他会这样做而不是使用HC系列芯片？什么是最理想的实现他的设计，为什么？
Ben 的 8 位计算机：https ://eater.net/8bit/
用于 Ben Eater 的 8 位计算机的 74LS 与 74HC 系列 IC
电器工程
集成电路
7400
2022-01-15 16:54:43
2个回答
74LS 和 74HC 系列之间有 5 个主要区别。速度不是其中之一，因为就时钟速度而言，它们的上限约为 20 MHZ。它们对于 DIP 和 SOIC 封装具有相同的引脚输出，因此这不是问题。它们都被认为是 5 伏设备。
许多问题确实很突出。
逻辑阈值电压。
能量消耗。
输入阻抗。
输出驱动电流。
输出驱动电压。
输入电压
LS 和 HC 系列的输入电压接近，但 HCT 系列在“1”输入和“0”输入方面模仿 LS 系列。74HC 需要更多电压才能被视为逻辑“1”。两种类型都有一个约 2.5 VDC 的无人区，它处于线性模式并且可能会振荡。
输入阻抗
74HC 系列的输入阻抗比 74LS 高得多，这实际上会从输入引脚“泄漏”一个小的正电流。它在 uA 范围内，因此通常不是问题。
输出驱动电流
74HC 系列的输出驱动电流为 +/- 25 mA，因此使用电阻器可以直接驱动 LED。一个 330 ohm 到 1 K 的电阻器将覆盖大多数 LED，除了“高功率”类型。74LS 最多可以吸收几 mA 并提供大约 1 mA 的电流。
输出驱动电压
74HC 输出摆幅轨到轨，即使任一轨的负载为 15 mA。74LS 系列可以吸收接近接地电压的输出，但由于其 bjt 输出，只能提供 Vcc-1.2 伏。在 74HC 和 74LS 数据和地址线上看到上拉电阻是很常见的，以防止在没有驱动总线的情况下浮动，但 74LS 系列使用它们来帮助使逻辑“1”更接近 Vcc 电源轨。
目前的消费
74HC/74HCT 系列还消耗更少的电流，在静态模式下仅为几 uA。74LS 消耗 1,000 倍的空闲电流。
选项
除了遗留原因，没有理由使用 74LS 系列。即便如此，用 74HC/74HCT 系列替换一些将大大降低功耗。74HCT 在输入阈值方面更适合现有的 74LS 逻辑。对于更快的逻辑，74AC 系列适用于 120 MHZ，这是 5 伏 74ACxx、74HCxx、74HCTxx 逻辑系列的极限。74HC/74HCT/74AC 系列仍在由多家制造商生产，而 74LS 正在走 Edsel 的道路。你可以在 Ebay 上找到它们。有 5 伏 ECL/PECL 逻辑 IC，但这不是这篇文章的主题。
链接
数据表太长，无法在此处全部列出，因此我选择了 74xx74 触发器作为一个常见示例。无法保证这些链接会持续数十年。
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls74a.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc74.pdf
Ben 使用 74LS 系列主要是因为他们的 TTL 输出驱动器包含串行电阻，这使得点亮 LED 变得更加容易。您可以使用 74HC 甚至 74LVC 来代替它们，但是由于 CMOS 类型使用 Push-Pull 输出驱动器，因此您必须包括串行电阻来限制 LED 电流。
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