Dual Positive-Edge Triggered J-K Flip-Flops with Set and Reset The CD74ACT109E is a dual positive-edge-triggered J-K flip-flop manufactured by Texas Instruments (TI). Here are the key specifications:

- **Manufacturer**: Texas Instruments (TI)
- **Type**: Dual J-K Flip-Flop
- **Logic Family**: ACT (Advanced CMOS Technology)
- **Supply Voltage Range**: 4.5V to 5.5V
- **High-Level Input Voltage (VIH)**: 2V (min)
- **Low-Level Input Voltage (VIL)**: 0.8V (max)
- **High-Level Output Current (IOH)**: -24mA
- **Low-Level Output Current (IOL)**: 24mA
- **Propagation Delay (tpd)**: 8.5ns (typical at 5V)
- **Operating Temperature Range**: -55°C to +125°C
- **Package**: PDIP-16 (Plastic Dual In-Line Package)
- **Features**: 
  - Independent J-K inputs with set and reset
  - Edge-triggered clocking
  - Buffered inputs and outputs
  - TTL-compatible inputs

This information is based on TI's datasheet for the CD74ACT109E.

Dual Positive-Edge Triggered J-K Flip-Flops with Set and Reset# CD74ACT109E Dual J-K Positive-Edge-Triggered Flip-Flop Technical Documentation

 Manufacturer : Texas Instruments (TI)

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The CD74ACT109E is a dual J-K positive-edge-triggered flip-flop with set and reset functionality, primarily employed in digital systems for:

 Sequential Logic Implementation 
- State machine design with J-K flip-flop configurations
- Frequency division circuits (divide-by-2, divide-by-4 operations)
- Synchronous counter designs requiring edge-triggered operation
- Data synchronization across clock domains

 Memory and Storage Applications 
- Temporary data storage registers
- Pipeline stage elements in processor designs
- Debouncing circuits for mechanical switches
- Shift register implementations

 Control Logic Systems 
- Event detection and pulse shaping circuits
- Timing and delay generation
- Mode selection and configuration storage

### Industry Applications

 Consumer Electronics 
- Digital televisions and set-top boxes for control logic
- Audio equipment for frequency division and timing control
- Gaming consoles for state management

 Industrial Automation 
- PLC (Programmable Logic Controller) systems
- Motor control circuits for position tracking
- Sensor interface timing circuits

 Telecommunications 
- Digital signal processing clock management
- Data transmission synchronization circuits
- Network equipment timing recovery systems

 Automotive Systems 
- Engine control units for timing functions
- Infotainment system state management
- Body control module logic circuits

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High-Speed Operation : ACT technology provides propagation delays of 8.5ns typical at 5V
-  Wide Operating Voltage : 4.5V to 5.5V supply range
-  Low Power Consumption : 40μA maximum ICC at 25°C
-  Noise Immunity : 400mV noise margin typical
-  Direct LSTTL Input Compatibility : Can be driven by LSTTL outputs
-  Balanced Propagation Delays : Ensures reliable synchronous operation

 Limitations: 
-  Single Supply Requirement : Limited to 5V operation (±10%)
-  Moderate Speed : Not suitable for ultra-high-frequency applications (>50MHz)
-  Power Dissipation : Higher than CMOS equivalents in some configurations
-  Input Loading : Standard TTL input characteristics may limit fan-out

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Clock Signal Integrity 
-  Pitfall : Excessive clock skew causing metastability
-  Solution : Implement proper clock distribution networks with matched trace lengths
-  Implementation : Use dedicated clock buffers and maintain <100ps skew between flip-flops

 Reset Signal Management 
-  Pitfall : Asynchronous reset causing timing violations
-  Solution : Synchronize reset signals or use synchronous reset methodology
-  Implementation : Add metastability hardening flip-flops for external reset signals

 Power Supply Decoupling 
-  Pitfall : Inadequate decoupling leading to false triggering
-  Solution : Implement proper decoupling capacitor placement
-  Implementation : Use 100nF ceramic capacitors within 5mm of each VCC pin

### Compatibility Issues with Other Components

 Mixed Logic Families 
-  TTL Compatibility : Direct interface with LSTTL outputs without pull-up resistors
-  CMOS Interface : Requires level shifting when connecting to 3.3V CMOS devices
-  Drive Capability : Can drive up to 24mA, suitable for most standard loads

 Timing Constraints 
-  Setup/Hold Times : 3.5ns setup, 1.5ns hold time requirements must be met
-  Clock-to-Output Delay : 12ns maximum affects downstream component timing
-  Minimum Pulse Width : 5ns for reliable operation

### PCB Layout Recommendations

 Power Distribution 
- Use star-point

Dual Positive-Edge Triggered J-K Flip-Flops with Set and Reset The CD74ACT109E is a dual positive-edge-triggered J-K flip-flop with set and reset, manufactured by Harris. Key specifications include:

- **Supply Voltage Range**: 4.5V to 5.5V  
- **High-Speed Operation**: 5.5 ns typical propagation delay  
- **Low Power Consumption**: 4 mA (max) ICC at 5V  
- **Output Drive Capability**: 24 mA at 5V  
- **Operating Temperature Range**: -55°C to +125°C  
- **Package**: 16-pin PDIP (Plastic Dual In-line Package)  
- **Logic Family**: ACT (Advanced CMOS Technology)  
- **Input Compatibility**: TTL-level inputs  

The device features independent J-K inputs, clock (CP), set (SD), and reset (RD) controls for each flip-flop.

Dual Positive-Edge Triggered J-K Flip-Flops with Set and Reset# CD74ACT109E Dual J-K Positive-Edge-Triggered Flip-Flop Technical Documentation

 Manufacturer : HARRIS  
 Document Version : 1.0  
 Last Updated : [Current Date]

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The CD74ACT109E is a dual J-K positive-edge-triggered flip-flop with preset and clear capabilities, making it suitable for various digital logic applications:

 Sequential Logic Systems 
- State machine implementations where controlled state transitions are required
- Counter circuits for frequency division and timing applications
- Data synchronization between asynchronous clock domains
- Register arrays for temporary data storage in microprocessor systems

 Timing and Control Circuits 
- Pulse shaping and waveform generation
- Clock signal conditioning and distribution
- Debouncing circuits for mechanical switch inputs
- Event sequencing in control systems

### Industry Applications

 Industrial Automation 
- Programmable Logic Controller (PLC) timing circuits
- Motor control sequencing
- Safety interlock systems
- Process control state machines

 Consumer Electronics 
- Digital display multiplexing circuits
- Remote control signal processing
- Audio/video synchronization systems
- Power management sequencing

 Telecommunications 
- Data packet framing circuits
- Clock recovery systems
- Signal routing control logic
- Protocol conversion interfaces

 Automotive Systems 
- Engine control unit timing circuits
- Dashboard display controllers
- Safety system monitoring
- Power window control logic

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High-Speed Operation : ACT technology provides propagation delays of 8.5 ns typical at 5V
-  Wide Operating Voltage : 4.5V to 5.5V supply range
-  Low Power Consumption : 40μA maximum quiescent current
-  Noise Immunity : 400mV noise margin typical
-  Temperature Range : -55°C to +125°C military grade operation
-  Direct Interface : Compatible with TTL logic levels

 Limitations: 
-  Single Supply Requirement : Limited to 5V operation (±10%)
-  Clock Sensitivity : Requires clean clock signals to prevent false triggering
-  Setup/Hold Time Constraints : Critical timing requirements must be met
-  Limited Drive Capability : Output current limited to 24mA
-  Package Constraints : Only available in DIP and SOIC packages

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Clock Signal Integrity 
-  Pitfall : Noisy clock signals causing multiple triggering
-  Solution : Implement proper clock conditioning with Schmitt triggers
-  Implementation : Use CD40106 or similar for clock signal conditioning

 Power Supply Decoupling 
-  Pitfall : Inadequate decoupling causing false triggering
-  Solution : Place 100nF ceramic capacitor within 10mm of VCC pin
-  Implementation : Additional 10μF bulk capacitor for multi-device systems

 Signal Timing Violations 
-  Pitfall : Setup/hold time violations leading to metastability
-  Solution : Ensure minimum 5ns setup time and 0ns hold time
-  Implementation : Use timing analysis tools and worst-case simulations

### Compatibility Issues with Other Components

 Mixed Logic Families 
-  TTL Compatibility : Direct interface possible due to TTL-compatible inputs
-  CMOS Interface : Requires level shifting for 3.3V CMOS systems
-  Mixed Voltage Systems : Use level translators when interfacing with 3.3V logic

 Clock Domain Crossing 
-  Synchronization Required : When crossing asynchronous clock domains
-  Solution : Implement dual-rank synchronizer using two flip-flops
-  Implementation : Chain multiple CD74ACT109E devices for robust synchronization

### PCB Layout Recommendations

 Power Distribution 
- Use star-point grounding for analog and digital sections
- Implement

Dual Positive-Edge Triggered J-K Flip-Flops with Set and Reset The CD74ACT109E is a dual positive-edge-triggered J-K flip-flop with set and reset, manufactured by Texas Instruments (TI).  

### Key Specifications:  
- **Logic Type**: J-K Flip-flop  
- **Number of Circuits**: 2  
- **Trigger Type**: Positive Edge  
- **Output Type**: Differential  
- **Supply Voltage Range**: 4.5V to 5.5V  
- **High-Level Output Current**: -24mA  
- **Low-Level Output Current**: 24mA  
- **Propagation Delay Time**: 8.5ns (typical) at 5V  
- **Operating Temperature Range**: -55°C to +125°C  
- **Package / Case**: PDIP-16  
- **Mounting Type**: Through Hole  

This device is designed for high-speed logic applications and is compatible with TTL inputs.

Dual Positive-Edge Triggered J-K Flip-Flops with Set and Reset# CD74ACT109E Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The CD74ACT109E dual positive-edge-triggered J-K flip-flop with set and reset is commonly employed in:

 Digital Logic Systems 
-  State machine implementation : Used as memory elements in finite state machines for control logic applications
-  Frequency division : Configurable as binary dividers for clock signal manipulation
-  Data synchronization : Employed in synchronizing asynchronous signals to clock domains
-  Shift registers : Cascaded to create serial-in/serial-out or serial-in/parallel-out registers

 Timing and Control Applications 
-  Pulse shaping : Generating clean output pulses from noisy or irregular input signals
-  Event counting : Building blocks for digital counters in measurement systems
-  Clock domain crossing : Bridging between different clock domains with proper synchronization

### Industry Applications
 Industrial Automation 
- PLC timing circuits
- Motor control sequencing
- Safety interlock systems
- Process control state machines

 Consumer Electronics 
- Digital display controllers
- Remote control signal processing
- Audio/video timing circuits
- Power management sequencing

 Telecommunications 
- Digital signal processing timing
- Protocol state machines
- Clock recovery circuits
- Data packet synchronization

 Automotive Systems 
- Engine control unit timing
- Sensor data synchronization
- Dashboard display controllers
- Safety system state machines

### Practical Advantages and Limitations
 Advantages: 
-  High-speed operation : ACT technology provides typical propagation delay of 8.5 ns at 5V
-  Wide voltage compatibility : 4.5V to 5.5V operation with TTL-compatible inputs
-  Low power consumption : Typical I_CC of 8 μA static current
-  Robust design : Separate set and reset inputs for flexible control
-  Temperature range : Industrial temperature range (-40°C to +85°C)

 Limitations: 
-  Single supply requirement : Limited to 5V operation only
-  No Schmitt trigger inputs : Requires clean input signals for reliable operation
-  Limited drive capability : Maximum output current of 24 mA
-  Clock edge sensitivity : Only responds to positive clock edges

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions
 Clock Signal Integrity 
-  Pitfall : Excessive clock skew causing timing violations
-  Solution : Use matched trace lengths and proper termination for clock signals
-  Implementation : Maintain clock trace length within 10% variation across multiple flip-flops

 Power Supply Decoupling 
-  Pitfall : Inadequate decoupling leading to false triggering
-  Solution : Place 100 nF ceramic capacitor within 5 mm of VCC pin
-  Implementation : Use multiple capacitor values (100 nF + 10 μF) for broad frequency coverage

 Input Signal Quality 
-  Pitfall : Slow input transitions causing metastability
-  Solution : Ensure input signals meet minimum slew rate requirements
-  Implementation : Use Schmitt trigger buffers for noisy or slow-changing inputs

### Compatibility Issues with Other Components
 Mixed Logic Families 
-  TTL Compatibility : Direct interface with TTL outputs due to 2V VIH threshold
-  CMOS Interface : Compatible with 5V CMOS devices; level shifting required for 3.3V systems
-  Mixed Voltage Systems : Requires level translators when interfacing with 3.3V or lower voltage devices

 Timing Constraints 
-  Setup/Hold Times : Minimum 3.5 ns setup time and 0 ns hold time must be maintained
-  Clock Frequency : Maximum operating frequency of 100 MHz at 5V
-  Propagation Delay : Account for 11.5 ns maximum delay in timing budgets

### PCB Layout Recommendations
 Power Distribution 
- Use dedicated power