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楼主 问题:

避免常见的逻辑电路设计问题

发布时间:2015-11-6 下午5:04

作者: yunxixi

等级: 高级工程师

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工程师每天会面对大量的逻辑器件,但是最终为系统选择一款“好用又不贵”的器件可真不是一件容易的事儿。这也是一项很耗时的任务:仔细检查使用说明书和数据表,向现场工程师询问部件的运行情况,在设计中使用了这款器件之后,还要处理设计问题。

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在这篇博文中,我将回答几个与逻辑器件相关的常见问题,希望能使你轻松找到开始进行调试的位置。

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Q:我能让输入大于Vcc吗?

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A:这视情况而定。目前的器件能够很好地处理过冲和下冲;然而,为了获得高于Vcc的恒定电压,器件在结构上必须能够处理高于Vcc的电压。数据表通常指定了器件是否能够耐受过压,而这也是器件在处理较高输入的能力方面的直接指标。可以看一看数据表上输入电压额定值的电气技术规格,如果规定的内容类似于Vin= Vcc +0.5V,那么就表示输入上有一个到Vcc的二极管。施加任何高于Vcc的电压会使这个二极管正向偏置,而这对于器件是不安全的。这也意味着你不能将高于Vcc的电压施加到输入端上。

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Q:在器件断电时,它能够安全处理更高的输入和输出电压吗?

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A:这个问题与第一个问题部分相关。如果这个部件没有上面提到的到Vcc,的二极管,那么请在数据表中查看Ioff参数;这表明器件在断电时,能够处理输入和/或输出上的电压。通常情况下,如图1所示,此器件在大约0.6V时关断,并在Vcc大约为0.5V时进入Ioff 模式。Ioff技术规格还表明在Ioff模式下,有多少电流进入器件的输入/输出端。这个Ioff 保护电路使你能够绕过电气技术规格上的Vcc + 0.5V输入条件,但这只在Vcc断电时有效。对于任何高于0V的Vcc,针对大于Vcc的输入,二极管被正向偏置。

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1.jpg

1:针对SN74CB3Q3384A总线开关的Ioff 曲线图。

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Q:为什么我的器件的流耗要高于正常流耗?

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A:请检查相对于Vcc的输入电压。如下方的图2所示,对于CMOS(互补金属氧化物半导体)部件,在电压大约为Vcc的一半时,Icc 的流耗最高。

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2.jpg

2CMOS的典型VinIcc之间的关系图

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较高的电流也会使器件开始变热;如果在散热片设计方面不注意的话,会对器件造成损坏,或者降低系统的可靠性。你还可以使用电平转换器来使Vcc 与输入兼容,来避免这些问题。
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