工程師每天會面對大量的邏輯器件,但是最終為系統(tǒng)選擇一款“好用又不貴”的器件可真不是一件容易的事兒。這也是一項很耗時的任務(wù):仔細檢查使用說明書和數(shù)據(jù)表,向現(xiàn)場工程師詢問部件的運行情況,在設(shè)計中使用了這款器件之后,還要處理設(shè)計問題。
在這篇博文中,我將回答幾個與邏輯器件相關(guān)的常見問題,希望能使你輕松找到開始進行調(diào)試的位置。
Q:我能讓輸入大于Vcc嗎?
A:這視情況而定。目前的器件能夠很好地處理過沖和下沖;然而,為了獲得高于Vcc的恒定電壓,器件在結(jié)構(gòu)上必須能夠處理高于Vcc的電壓。數(shù)據(jù)表通常指定了器件是否能夠耐受過壓,而這也是器件在處理較高輸入的能力方面的直接指標。可以看一看數(shù)據(jù)表上輸入電壓額定值的電氣技術(shù)規(guī)格,如果規(guī)定的內(nèi)容類似于Vin= Vcc +0.5V,那么就表示輸入上有一個到Vcc的二極管。施加任何高于Vcc的電壓會使這個二極管正向偏置,而這對于器件是不安全的。這也意味著你不能將高于Vcc的電壓施加到輸入端上。
Q:在器件斷電時,它能夠安全處理更高的輸入和輸出電壓嗎?
A:這個問題與第一個問題部分相關(guān)。如果這個部件沒有上面提到的到Vcc,的二極管,那么請在數(shù)據(jù)表中查看Ioff參數(shù);這表明器件在斷電時,能夠處理輸入和/或輸出上的電壓。通常情況下,如圖1所示,此器件在大約0.6V時關(guān)斷,并在Vcc大約為0.5V時進入Ioff 模式。Ioff技術(shù)規(guī)格還表明在Ioff模式下,有多少電流進入器件的輸入/輸出端。這個Ioff 保護電路使你能夠繞過電氣技術(shù)規(guī)格上的Vcc + 0.5V輸入條件,但這只在Vcc斷電時有效。對于任何高于0V的Vcc,針對大于Vcc的輸入,二極管被正向偏置。
圖1:針對SN74CB3Q3384A總線開關(guān)的Ioff曲線圖。
Q:為什么我的器件的流耗要高于正常流耗?
A:請檢查相對于Vcc的輸入電壓。如下方的圖2所示,對于CMOS(互補金屬氧化物半導體)部件,在電壓大約為Vcc的一半時,Icc 的流耗最高。
圖2:CMOS的典型Vin與Icc之間的關(guān)系圖
較高的電流也會使器件開始變熱;如果在散熱片設(shè)計方面不注意的話,會對器件造成損壞,或者降低系統(tǒng)的可靠性。你還可以使用電平轉(zhuǎn)換器來使Vcc 與輸入兼容,來避免這些問題。
我希望這份簡短的問答內(nèi)容能夠在你下次進行邏輯電路設(shè)計時有所幫助。請在下方留言,讓我們知道文中的內(nèi)容是否有用,如果你想讓我介紹一下邏輯電路設(shè)計期間遇到的任何其它常見問題,或者你對模擬接線(Analog Wire)博客內(nèi)的其它主題感興趣的話,也請告訴我們。
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