Quad 2-Input Multiplexer with 3-STATE Outputs The 74F258ASC is a quad 2-input multiplexer with 3-state outputs, manufactured by National Semiconductor (NS). It is part of the 74F family of logic devices. The device features four separate 2-input multiplexers, each with a common select input and an output enable control. The outputs are in a high-impedance state when the output enable is high. The 74F258ASC operates with a supply voltage range of 4.5V to 5.5V and is designed for high-speed operation, with typical propagation delays of 6.5 ns. It is available in a 16-pin SOIC (Small Outline Integrated Circuit) package. The device is suitable for use in various digital applications, including data routing, signal selection, and bus-oriented systems.

Quad 2-Input Multiplexer with 3-STATE Outputs# 74F258ASC Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The 74F258ASC is a quad 2-input multiplexer with 3-state outputs, primarily used for:

 Data Routing and Selection 
-  Bus Interface Management : Selects between multiple data sources for single bus connection
-  Memory Address Multiplexing : Routes address/data signals in memory systems
-  I/O Port Expansion : Enables multiple peripheral connections through shared buses
-  Signal Gating : Controls data flow with enable/disable functionality

 Digital System Applications 
-  Microprocessor Systems : Interface between CPU and multiple peripheral devices
-  Data Acquisition Systems : Multiplex analog-to-digital converter inputs
-  Communication Systems : Route serial/parallel data streams
-  Test Equipment : Switch between test points for measurement systems

### Industry Applications
-  Industrial Control Systems : PLCs and automation equipment
-  Telecommunications : Digital switching equipment and network routers
-  Automotive Electronics : Engine control units and infotainment systems
-  Consumer Electronics : Smart home devices and multimedia systems
-  Medical Equipment : Patient monitoring and diagnostic devices

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High-Speed Operation : Typical propagation delay of 5.5ns (max)
-  3-State Outputs : Allow bus-oriented applications
-  Wide Operating Range : 4.5V to 5.5V supply voltage
-  Low Power Consumption : 85mA typical ICC
-  Robust Design : Compatible with most TTL families

 Limitations: 
-  Limited Fan-out : Maximum 50 LSTTL loads
-  Power Supply Sensitivity : Requires stable 5V supply (±10%)
-  Temperature Constraints : Commercial temperature range (0°C to +70°C)
-  Noise Sensitivity : Requires proper decoupling in high-speed applications

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Power Supply Issues 
-  Pitfall : Inadequate decoupling causing signal integrity problems
-  Solution : Place 0.1μF ceramic capacitors within 0.5" of each VCC pin

 Signal Integrity Problems 
-  Pitfall : Reflections and ringing on long transmission lines
-  Solution : Use series termination resistors (22-33Ω) for traces > 6 inches

 Timing Violations 
-  Pitfall : Setup/hold time violations in synchronous systems
-  Solution : Ensure minimum 5ns setup time and 0ns hold time

### Compatibility Issues

 Voltage Level Compatibility 
-  TTL Compatibility : Direct interface with LSTTL, STTL, and other TTL families
-  CMOS Interface : Requires pull-up resistors for proper HIGH level recognition
-  Mixed Voltage Systems : Use level shifters when interfacing with 3.3V systems

 Loading Considerations 
-  Maximum Load : 50 LSTTL equivalent loads
-  Capacitive Loading : Limit to 50pF for maintained performance
-  Fan-out Calculation : Consider both DC and AC loading effects

### PCB Layout Recommendations

 Power Distribution 
- Use dedicated power and ground planes
- Implement star-point grounding for analog-sensitive applications
- Place decoupling capacitors close to VCC pins (≤ 0.3")

 Signal Routing 
- Keep critical signal traces ≤ 3 inches for optimal performance
- Maintain consistent impedance (50-75Ω characteristic impedance)
- Route select and enable signals away from clock lines

 Thermal Management 
- Provide adequate copper area for heat dissipation
- Ensure proper airflow in high-density layouts
- Monitor junction temperature in extended temperature applications

## 3. Technical Specifications

### Key Parameter Explanations

 DC Characteristics 
-  VOH (Output High Voltage) : Minimum 2.7V