Datasheet TC74VCX16501F Datasheet (TOSHIBA)

TC74VCX16501FT

東芝CMOSデジタル集積回路 シリコン モノリシック

TC74VCX16501FT

Low-Voltage 18-Bit Universal Bus Transceiver with 3.6 V Tolerant Inputs and Outputs

TC74VCX16501FT は､低電圧駆動の CMOS 18 ビットユニバーサ

ルバストランシーバです。CMOS の特長である低消費電力で 1.8 V､

2.5 V､3.3 V システムにおける高速動作ができます。
すべての入力端子および出力端子 (出力オフ時だけ) には電源電

圧にかかわらず 3.6 V までの信号入力が許容されるため､2 電源を持
つシステムでのインタフェースに適しています。

それぞれの方向 (A バス → Bバスまたは B バス → Aバス) の

データ伝達は､出力イネーブル入力 (OEAB､OEBA)､ラッチイネー
ブル入力 (LEAB､LEBA)､クロック入力 (CKAB､CKBA) によりコ
ントロールされます。

A バスから B バスへのデータ伝達については､A バスに入力された

データは､LEAB が “H” の状態ではリアルタイムで B バスに出力さ
れ､LEAB が “L” のときは CKAB が “L” または “H” の状態でラッチされます。また､LEAB が “L” の状態で A バスに
入力されたデータは､CKAB の立ち上がりで B バスに出力されます。

B バスから A バスへのデータ伝達については､OEBA､

と同様の動作を行います。

“H” レベルの OE 信号により､内部の動作とは無関係に出力を高インピーダンス状態にできるため､バスラインへのイ

ンタフェースが容易です。

また､すべての入力には､静電破壊から素子を保護するための保護回路が付加されています。

LEBA､CKBA を用いることにより A バス

特 長(注)

質量: 0.25 g (標準)

から B バスへの伝達

• 動作電源電圧 : VCC = 1.8~3.6 V

• 高速動作 : t

: t
: tpd = 7.0 ns (最大) (VCC = 1.8 V)

• 出力電流 : I

: I
: I

• 高ラッチアップ耐量 : −300 mA

• 高静電破壊耐量 : ±200 V 以上 (マシン・モデル方式)

±2000 V 以上 (ヒューマン・ボディ・モデル方式)

• パッケージ : TSSOP

• 2.5 V と 3.3 V 信号の双方向インタフェースができる

• 全入出力ともに 3.6 V トレラント機能およびパワーダウンプロテクション機能あり

注: バス端子がイネーブル時には､外部から信号を与えないでください。

バス端子がフローティング (高インピーダンス状態) のときには､外部抵抗などによる入力レベルの固定が必
要です。

= 2.9 ns (最大) (VCC = 3.0~3.6 V)

pd

= 3.5 ns (最大) (VCC = 2.3~2.7 V)

pd

OH/IOL

OH/IOL

OH/IOL

= ±24 mA (最小) (VCC = 3.0 V)
= ±18 mA (最小) (VCC = 2.3 V)
= ±6 mA (最小) (VCC = 1.8 V)

1

2007-10-19

TC74VCX16501FT

ピン接続図

OEAB

LEAB

A1

GND

A2

A3

V

CC

A4

A5

A6

GND 11

A7

A8

A9

A10

A11

A12

(top view)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

13

14

15

16

17

論理図

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

A14

A15

A16

A17

A18

1

55

2

27

30

28

3

5

6

8

9

10

12

13

14

15

16

17

19

20

21

23

24

26

56

55

54

53

52

51

50

49

48

47

46

45

44

43

42

41

40

GND

CKAB

B1

GND

B2

B3

V

CC

B4

B5

B6

GND

B7

B8

B9

B10

B11

B12

OEAB

CKAB

LEAB

OEBA

CKBA

LEBA

EN1

2C3

C3

G2

EN4

5C6

C6

G5

3D 1 1

4 1 6D

54

52

51

49

48

47

45

44

43

42

41

40

38

37

36

34

33

31

B1

B2

B3

B4

B5

B6

B7

B8

B9

B10

B11

B12

B13

B14

B15

B16

B17

B18

GND

A13

A14

V

CC

A16

A17

OEBA

18

19

20

21 A15

22

23

24

25 GND

26 A18

27

28 LEBA

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29

GND

B13

B14

B15

VCC

B16

B17

GND

B18

CKBA

GND

2

2007-10-19

TC74VCX16501FT

真理値表

OEAB LEAB CKAB A

L X X X Z

H H X L L

H H X H H

H L L L

H L H H

H L H X B0 (注)

H L L X B0 (注)

注: LEAB が “L” になる前に CKAB に “L” または “H” が与えられ､表に示す入力状態になる前の出力レベル

真理値表

OEBA LEBA CKBA B

H X X X Z

L H X L L

L H X H H

L L L L

L L H H

L L H X A0 (注)

L L L X A0 (注)

バス → Bバス

(A

Inputs

バス → Aバス

(B

Inputs

)

Outputs

B

)

Outputs

A

注: LEBA が “L” になる前に CKBA に “L” または “H” が与えられ､表に示す入力状態になる前の出力レベル

3

2007-10-19

システム図

OEAB

TC74VCX16501FT

1

A1

30

28

27

55

2

3

CKBA

LEBA

OEBA

CKAB

LEAB

絶対最大定格 (注 1)

LE

D

LE

D

To 17 other channels

LE

D

LE

54

B1

D

項目 記号 定格 単位

電源電圧 V

入力電圧

(OEAB,

バス端子電圧 V

入力保護ダイオード電流 I

出力寄生ダイオード電流 I

出力電流 I

許容損失 P

電源/GND 電流 (1 電源端子当たり) I

保存温度 T

OEBA , LEAB,

LEBA, CKAB, CKBA)

CC

V

IN

I/O

IK

OK

OUT

D

CC/IGND

stg

−0.5~4.6 (注 2)

−0.5~V

±50 (注 4) mA

−0.5~4.6 V

−0.5~4.6 V

+ 0.5 (注 3)

CC

−50 mA

±50 mA

400 mW

±100 mA

−65~150 °C

V

注 1: 絶対最大定格は､瞬時たりとも超えてはならない値であり､1 つの項目も超えてはなりません。

本製品の使用条件 (使用温度/電流/電圧等) が絶対最大定格/動作範囲以内での使用においても､高負荷 (高温お
よび大電流/高電圧印加､多大な温度変化等) で連続して使用される場合は､信頼性が著しく低下するおそれがあ
ります。
弊社半導体信頼性ハンドブック (取り扱い上のご注意とお願いおよびディレーティングの考え方と方法) およ
び個別信頼性情報 (信頼性試験レポート､推定故障率等) をご確認の上､適切な信頼性設計をお願いします。

注 2: オフ状態

注 3: “H” または “L” 状態､I

注 4: V

OUT

< GND, V

OUT

の絶対最大定格を超えないこと。

OUT

> VCC

4

2007-10-19

動作範囲 (注 1)

項目 記号 定格 単位

TC74VCX16501FT

電源電圧 V

入力電圧

(OEAB,

バス端子電圧 V

出力電流 I

動作温度 T

入力上昇､下降時間 dt/dv 0~10 (注 8) ns/V

OEBA , LEAB,

LEBA, CKAB, CKBA)

CC

V

IN

I/O

OH/IOL

opr

1.2~3.6 (注 2)

0~3.6 (注 3)

0~VCC (注 4)

±24 (注 5)

±18 (注 6)

1.8~3.6

−0.3~3.6 V

±6 (注 7)

−40~85 °C

V

V

mA

注 1: 動作範囲は動作を保証するための条件です。

使用していない入力は VCC､もしくは GND に接続してください。

注 2: データ保持

注 3: オフ状態

注 4: “H” または “L” 状態

注 5: V

= 3.0~3.6 V

CC

注 6: VCC = 2.3~2.7 V

注 7: VCC = 1.8 V

注 8: VIN = 0.8~2.0 V, VCC = 3.0 V

5

2007-10-19

電気的特性

<

<

<

<

<

<

特性

DC

(Ta = −40~85°C, 2.7 V < V

CC

TC74VCX16501FT

3.6 V)

項目 記号 測定条件

入力電圧

出力電圧

入力電流 I

スリーステート

オフリーク電流

電源オフリーク電流 I

静的消費電流

“H” レベル VIH ⎯ 2.7~3.6 2.0 ⎯

“L”

レベル V

“H” レベル V

“L” レベル VOL VIN = VIH or VIL

特性

DC

入力電圧

出力電圧

入力電流 I

スリーステート

オフリーク電流

電源オフリーク電流 I

静的消費電流 I

(Ta = −40~85°C, 2.3 V

項目 記号 測定条件

“H” レベル VIH ⎯ 2.3~2.7 1.6 ⎯

“L”

レベル V

“H” レベル V

“L” レベル VOL VIN = VIH or VIL

V

CC

⎯ 2.7~3.6 ⎯ 0.8

IL

IOH = −100 μA 2.7~3.6

V

= VIH or VIL

IN

VIN = 0~3.6 V 2.7~3.6 ⎯ ±5.0 μA

= VIH or V

V

IN

V

= 0~3.6 V

OUT

VIN, V

VIN = VCC or GND 2.7~3.6 ⎯ 20.0

V

CC

VIH = VCC − 0.6 V (1 入力当たり) 2.7~3.6 ⎯ 750

<

V

CC

=

⎯ 2.3~2.7 ⎯ 0.7

V

= VIH or VIL

IN

VIN = 0~3.6 V 2.3~2.7 ⎯ ±5.0 μA

= VIH or V

V

IN

V

= 0~3.6 V

OUT

VIN, V

VIN = VCC or GND 2.3~2.7 ⎯ 20.0

V

CC

IL

= 0~3.6 V 0 ⎯ 10.0 μA

OUT

(VIN, V

OUT

2.7 V)

IL

= 0~3.6 V 0 ⎯ 10.0 μA

OUT

(VIN, V

OUT

I

OZ

OFF

ICC

ΔI

I

OZ

OFF

CC

OH

IN

CC

IL

OH

IN

IOH = −12 mA 2.7 2.2 ⎯

IOH = −18 mA 3.0 2.4 ⎯

I

= −24 mA 3.0 2.2 ⎯

OH

IOL = 100 μA 2.7~3.6 ⎯ 0.2

IOL = 12 mA 2.7 ⎯ 0.4

IOL = 18 mA 3.0 ⎯ 0.4

I

= 24 mA 3.0 ⎯ 0.55

OL

2.7~3.6

)

3.6 V 2.7~3.6 ⎯ ±20.0

V

CC

IOH = −100 μA 2.3~2.7

IOH = −6 mA 2.3 2.0 ⎯

IOH = −12 mA 2.3 1.8 ⎯

I

= −18 mA 2.3 1.7 ⎯

OH

IOL = 100 μA 2.3~2.7 ⎯ 0.2

IOL = 12 mA 2.3 ⎯ 0.4

I

= 18 mA 2.3 ⎯ 0.6

OL

2.3~2.7

)

3.6 V 2.3~2.7 ⎯ ±20.0

最小 最大 単位

(V)

V

CC

− 0.2

⎯ ±10.0 μA

最小 最大 単位

(V)

V

CC

− 0.2

⎯ ±10.0 μA

V

⎯

V

μA

V

⎯

V

μA

6

2007-10-19

TC74VCX16501FT

<

<

特性

DC

入力電圧

出力電圧

入力電流 I

スリーステート

オフリーク電流

電源オフリーク電流 I

静的消費電流 I

(Ta = −40~85°C, 1.8 V

項目 記号 測定条件

“H” レベル VIH ⎯ 1.8~2.3

“L”

レベル V

“H” レベル V

“L” レベル VOL VIN = VIH or VIL

<

VCC < 2.3 V)

=

V

CC

⎯ 1.8~2.3 ⎯

IL

V

OH

IN

I

OZ

OFF

CC

= VIH or VIL

IN

VIN = 0~3.6 V 1.8 ⎯ ±5.0 μA

= VIH or V

V

IN

V

= 0~3.6 V

OUT

VIN, V

VIN = VCC or GND 1.8 ⎯ 20.0

V

CC

IL

= 0~3.6 V 0 ⎯ 10.0 μA

OUT

(VIN, V

OUT

IOH = −100 μA 1.8

= −6 mA 1.8 1.4 ⎯

I

OH

IOL = 100 μA 1.8 ⎯ 0.2

= 6 mA 1.8 ⎯ 0.3

I

OL

1.8

)

3.6 V 1.8 ⎯ ±20.0

最小 最大 単位

(V)

0.7

×

VCC

V

CC

− 0.2

⎯ ±10.0 μA

0.2
V

⎯

CC

⎯

V

×

V

μA

7

2007-10-19

AC

特性

(Ta = −40~85°C, Input: tr = tf = 2.0 ns, CL = 30 pF, RL = 500 Ω)(注1)

TC74VCX16501FT

項目 記号 測定条件

最大クロック周波数 f

伝搬遅延時間

(An, Bn-Bn, An)

伝搬遅延時間

(CKAB, CLKBA-Bn, An)

伝搬遅延時間

(LEAB, LEBA-Bn, An)

出力イネーブル時間

(OEAB,

出力ディセーブル時間

(OEAB,

最小パルス幅

最小セットアップ時間 t

最小ホールド時間 t

出力ピン間スキュー

OEBA -Bn, An)

OEBA -Bn, An)

max

t

pLH

t

pHL

t

pLH

t

pHL

t

pLH

t

pHL

t

pZL

t

pZH

t

pLZ

t

pHZ

t

W (H)

t

W (L)

図 1, 図 3, 図 4

s

図 1, 図 3, 図 4

h

t

osLH

t

osHL

図 1, 図 3

図 1, 図 2

図 1, 図 3

図 1, 図 4

図 1, 図 5, 図 6

図 1, 図 5, 図 6

図 1, 図 3, 図 4

V

(V)

CC

1.8 100 ⎯

2.5 ± 0.2 200 ⎯

± 0.3 250 ⎯

3.3

1.8 1.5 7.0

2.5 ± 0.2 0.8 3.5

3.3

± 0.3 0.6 2.9

1.8 1.5 8.8

2.5 ± 0.2 0.8 4.4

3.3

± 0.3 0.6 3.5

1.8 1.5 9.8

2.5 ± 0.2 0.8 4.9

3.3

± 0.3 0.6 3.8

1.8 1.5 9.8

2.5 ± 0.2 0.8 4.9

3.3 ± 0.3 0.6 3.8

1.8 1.5 7.6

2.5 ± 0.2 0.8 4.2

3.3 ± 0.3 0.6 3.7

1.8 4.0 ⎯

2.5 ± 0.2 1.5 ⎯

3.3 ± 0.3 1.5 ⎯

1.8 2.5 ⎯

2.5 ± 0.2 1.5 ⎯

3.3 ± 0.3 1.5 ⎯

1.8 1.0 ⎯

2.5 ± 0.2 1.0 ⎯

3.3 ± 0.3 1.0 ⎯

1.8 ⎯ 0.5

注 2)

(

2.5 ± 0.2 ⎯ 0.5

3.3

± 0.3 ⎯ 0.5

最小 最大 単位

MHz

ns

ns

ns

ns

ns

ns

ns

ns

ns

注 1: 負荷容量 (CL) が 50 pF の場合の最大値は､上記値におよそ 300 ps を加えた値となります。

注 2: この項目は､設計的に保証される項目です。

(t

osLH

= |t

pLHm

− t

pLHn

|, t

osHL

= |t

pHLm

− t

pHLn

|)

8

2007-10-19

TC74VCX16501FT

スイッチングノイズ特性

項目 記号 測定条件

非動作出力最大ダイナミック V

非動作出力最小ダイナミック V

非動作出力最小ダイナミック V

(Ta = 25°C, Input: t

VIH = 1.8 V, VIL = 0 V (注) 1.8 0.25

V

OL

OL

OH

V

V

VIH = 2.5 V, VIL = 0 V (注) 2.5 0.6

OLP

V

VIH = 1.8 V, VIL = 0 V (注) 1.8 −0.25

VIH = 2.5 V, VIL = 0 V (注) 2.5 −0.6

OLV

V

VIH = 1.8 V, VIL = 0 V (注) 1.8 1.5

VIH = 2.5 V, VIL = 0 V (注) 2.5 1.9

OHV

V

注: この項目は､設計的に保証される項目です。

容量特性

入力容量

バス端子容量

等価内部容量 C

(Ta = 25°C)

項目 記号 測定条件

CIN ⎯ 1.8, 2.5, 3.3 6 pF

C

⎯ 1.8, 2.5, 3.3 7 pF

I/O

fIN = 10 MHz (注) 1.8, 2.5, 3.3 20 pF

PD

= tf = 2.0 ns, CL = 30 pF, RL = 500 Ω)

r

V

CC

= 3.3 V, VIL = 0 V (注) 3.3 0.8

IH

= 3.3 V, VIL = 0 V (注) 3.3 −0.8

IH

= 3.3 V, VIL = 0 V (注) 3.3 2.2

IH

V

CC

標準 単位

(V)

標準 単位

(V)

V

V

V

注: CPDは､動作消費電流から算出した IC 内部の等価容量です。

無負荷時の平均動作消費電流は､次式から求められます。

I

CC (opr)

= C

PD･VCC･fIN

+ ICC/18 (1 回路当たり)

9

2007-10-19

TC74VCX16501FT

AC電気的特性測定回路

スイッチ

Output Measure

C

AC電気的特性測定波形

Input
(An, Bn)

Output
(Bn, An)

6.0 V or VCC × 2
Open

C

L

R

L

GND

= 30 pF
= 500 Ω

R

L

R

L

L

項 目 スイッチ

t

, t

pLH

t

t

pHZ

pLZ

Open

pHL

6.0 V @VCC = 3.3 ± 0.3 V

, t

pZL

, t

pZH

V

× 2 @VCC = 2.5 ± 0.2 V

GND

CC

@V

= 1.8 V

CC

図 1

tr 2.0 ns

t

pLH

90%

2.0 ns

t

f

V

M

V

IH

10%

V

M

t

pHL

GND

V

OH

V

OL

図 2 t

pLH

, t

pHL

Input
(CKAB, CKBA)

Input
(An, Bn)

Output
(Bn, An)

tr 2.0 ns

10%

V

t

pHL

90%

M

t

2.0 ns

f

V

M

図 3 t

V

M

ts (H) th (H) th (L) ts (L)

t

pLH

pLH

, t

, tw, ts, th

pHL

tw (H) tw (L)

VIH

GND

V

IH

GND

V

OH

V

OL

10

2007-10-19

TC74VCX16501FT

tf 2.0 ns tr 2.0 ns

Input
(LE)

Input
(An, Bn)

Output
(Bn, An)

t

2.0 ns tf 2.0 ns

r

90%

V

10%

Output Enable
Control (

Output (An)
Low to Off to Low

M

ts (H) th (H)

OEBA )

90%

V

10%

V

M

t

t

pLH

tr 2.0 ns

M

pHL

図 4 t

t

pLZ

t

pHZ

pLH

V

X

90%

, t

pHL

tf 2.0 ns

V

M

V

M

V

M

, tw, ts, th

10%

t

pZL

t

pZH

tw (H)

th (L)ts (L)

V

M

t

t

pHL

V

M

pLH

V

IH

GND

3.0 V or V

VOL

CC

VIH

GND

V

IH

GND

V

OH

VOL

V

Output (An)
High to Off to High

Outputs
enabled

図 5 t

V

Y

pLZ

Outputs
disabled

, t

pHZ

, t

pZL

, t

VM

pZH

Outputs
enabled

OH

GND

11

2007-10-19

TC74VCX16501FT

Y

tf 2.0 ns tr 2.0 ns

V

Output Enable
Control (OEAB)

10%

90%

VM

IH

GND

Output (Bn)
Low to Off to Low

Output (Bn)
High to Off to High

t

pLZ

V

X

V

t

pHZ

図 6 t

記号

VIH 2.7 V VCC V

VM 1.5 V VCC/2 VCC/2

VX VOL + 0.3 V VOL + 0.15 V VOL + 0.15 V

VY VOH − 0.3 V VOH − 0.15 V VOH − 0.15 V

3.3

± 0.3 V 2.5 ± 0.2 V 1.8 V

pLZ

, t

pHZ

, t

pZL

VCC

, t

t

pZL

t

pZH

pZH

V

M

VM

CC

3.0 V or V

VOL

V

OH

GND

CC

12

2007-10-19

外形図

TC74VCX16501FT

質量: 0.25 g (標準)

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2007-10-19

TC74VCX16501FT

製品取り扱い上のお願い

• 本資料に掲載されているハードウェア、ソフトウェアおよびシステム（以下、本製品という）に関する情
報等、本資料の掲載内容は、技術の進歩などにより予告なしに変更されることがあります。

• 文書による当社の事前の承諾なしに本資料の転載複製を禁じます。また、文書による当社の事前の承諾を
得て本資料を転載複製する場合でも、記載内容に一切変更を加えたり、削除したりしないでください。

• 当社は品質、信頼性の向上に努めていますが、半導体製品は一般に誤作動または故障する場合があります。
本製品をご使用頂く場合は、本製品の誤作動や故障により生命・身体・財産が侵害されることのないよう
に、お客様の責任において、お客様のハードウェア・ソフトウェア・システムに必要な安全設計を行うこ
とをお願いします。なお、設計および使用に際しては、本製品に関する最新の情報（本資料、仕様書、デー
タシート、アプリケーションノート、半導体信頼性ハンドブックなど）および本製品が使用される機器の
取扱説明書、操作説明書などをご確認の上、これに従ってください。また、上記資料などに記載の製品デー
タ、図、表などに示す技術的な内容、プログラム、アルゴリズムその他応用回路例などの情報を使用する
場合は、単独およびシステム全体で十分に評価し、お客様の責任において適用可否を判断してください。
当社は、適用可否に対する責任は負いません。

• 本製品は、一般的電子機器（コンピュータ、パーソナル機器、事務機器、計測機器、産業用ロボット、家
電機器など）または本資料に個別に記載されている用途に使用されることが意図されています。本製品は、
特別に高い品質・信頼性が要求され、またはその故障や誤作動が生命・身体に危害を及ぼす恐れ、膨大な
財産損害を引き起こす恐れ、もしくは社会に深刻な影響を及ぼす恐れのある機器（以下“特定用途”とい
う）に使用されることは意図されていませんし、保証もされていません。特定用途には原子力関連機器、
航空・宇宙機器、医療機器、車載・輸送機器、列車・船舶機器、交通信号機器、燃焼・爆発制御機器、各
種安全関連機器、昇降機器、電力機器、金融関連機器などが含まれます。本資料に個別に記載されている
場合を除き、本製品を特定用途に使用しないでください。

• 本製品を分解、解析、リバースエンジニアリング、改造、改変、翻案、複製等しないでください。

• 本製品を、国内外の法令、規則及び命令により、製造、使用、販売を禁止されている製品に使用すること

はできません。

• 本資料に掲載してある技術情報は、製品の代表的動作・応用を説明するためのもので、その使用に際して
当社及び第三者の知的財産権その他の権利に対する保証または実施権の許諾を行うものではありません。

• 別途書面による契約がない限り、当社は、本製品および技術情報に関して、明示的にも黙示的にも一切の
保証（機能動作の保証、商品性の保証、特定目的への合致の保証、情報の正確性の保証、第三者の権利の
非侵害保証を含むがこれに限らない。）をせず、また当社は、本製品および技術情報に関する一切の損害（間
接損害、結果的損害、特別損害、付随的損害、逸失利益、機会損失、休業損、データ喪失等を含むがこれ
に限らない。）につき一切の責任を負いません。

• 本製品、または本資料に掲載されている技術情報を、大量破壊兵器の開発等の目的、軍事利用の目的、あ
るいはその他軍事用途の目的で使用しないでください。また、輸出に際しては、「外国為替及び外国貿易法」、
「米国輸出管理規則」等、適用ある輸出関連法令を遵守し、それらの定めるところにより必要な手続を行っ
てください。

• 本製品の RoHS 適合性など、詳細につきましては製品個別に必ず弊社営業窓口までお問合せください。本
製品のご使用に際しては、特定の物質の含有･使用を規制する RoHS 指令等、適用ある環境関連法令を十分
調査の上、かかる法令に適合するようご使用ください。お客様がかかる法令を遵守しないことにより生じ
た損害に関して、当社は一切の責任を負いかねます。

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