74シリーズ - 通信用語の基礎知識

標準ロジックICシリーズの一つ。

概要
シリーズ
定番

基本ゲート
その他

代表的なファミリー

概要

元々はTTLロジックICのファミリーで、Texas Instruments社のSN7400に始まる製品群に端を発し、事実上、全てのTTLセカンド・ソースがこの体系に従い供給されるようになった。

後にはCMOSにまで体系を広げ、ロジックICの規格を制覇するに至った。

シリーズ

CMOSの4000/4500シリーズとは全く互換性を考慮されていない別体系であるが、一部例外的に相互乗り入れ的な型番も見られる。

例えば、74HC4049は4000シリーズの4049を模したもの、逆に40193は74シリーズの74193と同じ論理・ピン配置である等。

また、74□△という型番に対応して54□△という命名のもの(54シリーズ)は動作温度範囲、電源電圧範囲の広い、俗にMILスペック(Militaryスペック)と呼ばれる品種である。

定番

74シリーズの定番としては、次のようなものが使われる。

基本ゲート

NANDゲート

7400(4回路2入力)

7410(3回路3入力)

7420(2回路4入力)

NORゲート

7402(4回路2入力)

7425(2回路4入力)

7427(3回路3入力)

NOTゲート

7404(6回路)

ANDゲート

7408(4回路2入力)

7411(3回路3入力)

7421(2回路4入力)

ORゲート

7432(4回路2入力)

XORゲート

7486(4回路2入力)

その他

DFF

7474(2回路DFF)

74273(8回路DFF)

バッファー

74125(4回路3ステートバッファー)

信号線ドライバー

74541(8回路3ステート非反転バッファー)

アドレスデコーダー

74138(3-8デコーダー)

74139(2回路2-4デコーダー)

シフトレジスター

74595(8ビットシフトレジスター)

シュミットトリガー

7414(6回路シュミットトリガーインバーター)

ALU

74181(4ビットALU)

代表的なファミリー

以下で5V動作の代表的なファミリーを説明する。

この他にも低電圧用や入出力の規格を少し変えたものなど、派生ファミリーは極めて多い。

無印(standard): 最初に作られた製品群。後に主流になったLSやHCに比べ、動作は決して遅くはないが、消費電力が大きく、今や新規設計で指定されることはない。; しかし過去に極めて大量に使用されたため、保守などを通じて今でもよく見かける。
H(high speed): 無印版の内部回路の定数に手を入れ、高電力消費と引き換えに(少しだけ)高速化したもの。絶滅種。
L(low power): Hとは逆に、(大幅な)低速化と引き換えに低電力化したもの。Hよりも使用例は更に少ない。当然ながら絶滅種。
S(schottky-diode-clamped): ショットキー・ダイオードを用い、Hより一段と高速化したもの。消費電力はHと同等か、やや少な目。; 特定の高速ICや、バスドライバーなどで今でも使われることがある。
F(fast): Fairchild社がオリジナルの高速版だが、後にはTI社も供給するようになった。; 後発なだけに、平均的にSよりも高性能。また、出力の電流ドライブ能力が高い品種が多い。
LS(Low power Schottky): 無印版並の速度とL並の消費電力を達成し、TTLの新標準となったもの。; TTL扱いするのが普通だが、内部の回路は実はDTLに近い。
ALS(Advanced Low-power Schottky): LSの改良版。CMOSが高性能化してTTLに競合してきたことと、割高感があることからLSほどには使われていない。
AS(Advanced Schottky): Sの改良版。SやFと同様の分野で使用されている。
C(CMOS): まだCMOSといえばRCAの創設した4000シリーズしかなかったような時代に、National Semiconductor社が74シリーズをCMOS化したもの。絶滅種。
HC(high speed CMOS): Cに代わる高速なCMOS。これの普及によりCMOSも一気に74シリーズ化が進み、4000シリーズが劣勢に立つこととなる。; 但し動作電圧範囲は4000シリーズのようには広くない。
AC(advanced CMOS): HCよりも更に高速なCMOS。LSやALSTTLシリーズと競合する高速性能と電流ドライブ能力を持つ。; しかも静止状態では殆ど電力を消費しない特徴は紛れもなくCMOSである。

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用語の所属

74
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TTL