3-to-8-line Decoder/Demultiplexer The HD74HCT138P is a high-speed CMOS decoder/demultiplexer manufactured by Hitachi (HIT). It features three binary select inputs (A0, A1, A2) and three enable inputs (E1, E2, E3) to activate one of eight mutually exclusive outputs (Y0-Y7).  

### Key Specifications:  
- **Logic Family:** HCT (High-Speed CMOS with TTL compatibility)  
- **Supply Voltage (VCC):** 4.5V to 5.5V  
- **Input Voltage (VI):** 0V to VCC  
- **Operating Temperature Range:** -40°C to +85°C  
- **Propagation Delay (tp):** Typically 17 ns at 5V  
- **Output Current (IO):** ±4 mA (High), ±5.2 mA (Low)  
- **Package Type:** DIP-16 (Plastic Dual In-line Package)  
- **Pin Count:** 16  

The device is designed for high-speed decoding and demultiplexing applications while maintaining low power consumption.

3-to-8-line Decoder/Demultiplexer # Technical Documentation: HD74HCT138P 3-to-8 Line Decoder/Demultiplexer

 Manufacturer : Hitachi (HIT)  
 Component Type : High-Speed CMOS Logic IC  
 Package : DIP-16 (Plastic Dual In-line Package)

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## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The HD74HCT138P is a high-speed CMOS 3-to-8 line decoder/demultiplexer designed to accept three binary weighted address inputs (A0, A1, A2) and provide eight mutually exclusive active-LOW outputs (Y0-Y7). The device features three enable inputs: two active-LOW (E1, E2) and one active-HIGH (E3) for flexible control.

 Primary Functions: 
-  Address Decoding : Converts 3-bit binary codes into one of eight unique output selections, commonly used in microprocessor/microcontroller systems for memory or peripheral device selection
-  Demultiplexing : Routes data from a single input to one of eight outputs based on address inputs
-  Logic Function Generation : Implements complex logic functions when combined with other gates

### Industry Applications

 1. Embedded Systems & Microcontrollers 
-  Memory Expansion : Enables selection of multiple memory chips (RAM, ROM, Flash) using limited address lines from microcontrollers
-  Peripheral Interface : Selects among multiple I/O devices (UART, SPI, I2C peripherals) with minimal GPIO consumption
-  7-Segment Display Multiplexing : Drives multiple displays sequentially while conserving microcontroller pins

 2. Digital Communication Systems 
-  Channel Selection : In multiplexed communication systems for routing signals to specific channels
-  Protocol Decoding : Decodes control signals in bus-based communication protocols

 3. Industrial Control Systems 
-  Actuator Control : Selects among multiple actuators (solenoids, relays, motors) in automated systems
-  Sensor Addressing : Enables polling of multiple sensors on a shared bus

 4. Test & Measurement Equipment 
-  Signal Routing : Directs test signals to different measurement channels
-  Instrument Control : Selects among multiple test modes or functions

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High-Speed Operation : Typical propagation delay of 13 ns (VCC = 5V, CL = 50pF, TA = 25°C)
-  Low Power Consumption : CMOS technology provides low static power dissipation
-  Wide Operating Voltage : 4.5V to 5.5V supply range with TTL-compatible inputs
-  High Noise Immunity : Standard CMOS noise margin of approximately 1V
-  Temperature Stability : Operating range of -40°C to +85°C suitable for industrial applications

 Limitations: 
-  Limited Drive Capability : Outputs can sink up to 4mA (LOW state) and source up to -4mA (HIGH state), requiring buffers for higher current loads
-  Fixed Logic Function : Cannot be reprogrammed; function is hardware-defined
-  Package Constraints : DIP package limits high-frequency performance compared to surface-mount alternatives
-  Single Supply Operation : Requires stable 5V supply; not suitable for mixed-voltage systems without level translation

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## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 1. Enable Input Management 
-  Pitfall : Floating enable inputs causing unpredictable output states
-  Solution : Always tie unused enable pins to appropriate logic levels (E1/E2 to VCC, E3 to GND when not used)

 2. Output Loading Issues 
-  Pitfall : Exceeding maximum output current (4mA) when driving multiple LEDs or relays directly
-  Solution : Implement buffer stages (transistor arrays or

3-to-8-line Decoder/Demultiplexer The HD74HCT138P is a high-speed CMOS 3-to-8 line decoder/demultiplexer manufactured by Renesas Electronics. Key specifications include:  

- **Logic Type**: Decoder/Demultiplexer  
- **Number of Input Lines**: 3 (A0, A1, A2)  
- **Number of Output Lines**: 8 (active-low outputs: Y0 to Y7)  
- **Supply Voltage Range**: 4.5V to 5.5V  
- **Operating Temperature Range**: -40°C to +85°C  
- **Propagation Delay**: Typically 18 ns at 5V  
- **Input Current (Max)**: ±1 µA  
- **Output Current (Max)**: ±4 mA  
- **Package Type**: 16-pin DIP (Dual In-line Package)  
- **Technology**: HCT (High-speed CMOS with TTL compatibility)  

The device features three enable inputs (two active-low and one active-high) for flexible control. It is commonly used in digital systems for address decoding and signal routing.

3-to-8-line Decoder/Demultiplexer # Technical Documentation: HD74HCT138P 3-to-8 Line Decoder/Demultiplexer

## 1. Application Scenarios

### 1.1 Typical Use Cases

The HD74HCT138P is a high-speed CMOS logic device that functions primarily as a  3-to-8 line decoder  or  demultiplexer . Its fundamental operation involves taking a 3-bit binary input and activating one of eight corresponding output lines based on the input combination.

 Primary Functions: 
-  Address Decoding : In microprocessor/microcontroller systems, the device selects one of eight memory chips or peripheral devices based on address bus lines
-  Memory Bank Selection : Enables expansion of memory systems by decoding higher-order address bits
-  I/O Port Expansion : Creates multiple chip-select signals from limited microcontroller I/O pins
-  Demultiplexing : Routes a single input signal to one of eight output channels under control of the select inputs
-  Function Generation : Implements combinational logic functions in digital systems

### 1.2 Industry Applications

 Embedded Systems & Microcontrollers: 
-  ARM-based systems : Address decoding for peripheral selection (UART, SPI, I2C interfaces)
-  8051/AVR/PIC applications : Port expansion for keyboard scanning, display driving, or sensor interfacing
-  Industrial PLCs : Input/output module selection in modular control systems

 Computer Systems: 
-  Memory subsystem design : DRAM/SRAM bank selection in legacy computer architectures
-  Peripheral interfacing : Selection of multiple serial/parallel ports from limited bus lines
-  Backplane systems : Slot selection in modular industrial computing platforms

 Communication Equipment: 
-  Telecom switching : Channel selection in time-division multiplexing systems
-  Network routers : Port selection logic in interface modules
-  RF systems : Frequency band or antenna selection circuits

 Industrial Automation: 
-  Machine control : Tool selection in CNC systems or robotic end-effector control
-  Process control : Valve/actuator selection in distributed control systems
-  Test equipment : Channel selection in automated test systems

 Consumer Electronics: 
-  Display systems : Segment selection in LED/LCD driver circuits
-  Audio equipment : Input source selection in amplifiers/receivers
-  Appliance control : Function selection in smart home devices

### 1.3 Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High-Speed Operation : Typical propagation delay of 15-25 ns enables use in systems up to 25-30 MHz
-  Low Power Consumption : CMOS technology provides typical Icc of 4 μA (static) and 80 μA/MHz (dynamic)
-  Wide Operating Voltage : 4.5V to 5.5V compatibility with both TTL and CMOS systems
-  High Noise Immunity : HCT technology provides 500 mV noise margin (typical)
-  Three Enable Inputs : Provides flexible control with two active-low and one active-high enable
-  Standard Package : 16-pin DIP (HD74HCT138P) facilitates prototyping and through-hole assembly

 Limitations: 
-  Limited Drive Capability : Outputs sink 4 mA (min) and source 4 mA (min) - may require buffers for higher current loads
-  Single Supply Operation : Requires 5V ±10% supply, limiting use in modern low-voltage systems
-  No Latch Capability : Outputs change immediately with input changes - requires external latches for holding states
-  Limited Output Count : Maximum 8 outputs may require cascading for larger decoding requirements
-  Temperature Range : Commercial grade (0°C to +70°C) limits use in extreme environments without industrial-grade variants

## 2. Design Considerations

### 2.1 Common Design