幾乎每一個(gè)電子系統(tǒng)均需要某種類型的邏輯器件。憑借TI的海量產(chǎn)品組合,我們差不多能幫助滿足任何邏輯需求。雖然所有這些器件都供用戶精挑細(xì)選,但有時(shí)為一種設(shè)計(jì)選擇恰當(dāng)?shù)倪壿嬈骷s是一項(xiàng)令人望而生畏的工作。知道您正在尋找的確切邏輯功能和電壓范圍極為有助,但大體符合您標(biāo)準(zhǔn)的器件仍可能數(shù)不勝數(shù)。因此,讓我們討論一下為什么TI擁有那么多不同的選項(xiàng),也探究一下如何為您的設(shè)計(jì)選擇合適的器件。
筆者將假設(shè)您熟悉傳播延遲和輸出驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度等邏輯術(shù)語(yǔ)。如果您需要稍作復(fù)習(xí),歡迎查看我們的應(yīng)用手冊(cè)《邏輯簡(jiǎn)介》。
那么,什么是邏輯系列呢?邏輯系列是一組靠特定技術(shù)運(yùn)行的獨(dú)特邏輯器件。例如,高速互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(HC)系列由很多部件組成,包括“與非(NAND)”(SN74HC00)門(mén)。實(shí)際上您可在我們準(zhǔn)備的每一個(gè)邏輯系列中發(fā)現(xiàn)“NAND”門(mén)。作為兩個(gè)示例,請(qǐng)看一看低電壓高速互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(LV)系列(SN74LV00A)和高級(jí)超低電壓互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(AUC)系列(SN74AUC00)。使一個(gè)邏輯系列具備獨(dú)一無(wú)二性的不是可用功能的列表,而是它們的電氣特性。如欲獲得每個(gè)邏輯系列的完整說(shuō)明,敬請(qǐng)閱讀我們的《邏輯指南》。
使一個(gè)邏輯系列具備絕無(wú)僅有性的一些電氣特性是電源電壓、傳播延遲、功耗和輸出驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。此外,有些系列還支持局部斷電、總線保持和過(guò)電壓容限輸入等功能。這些功能的重要程度將完全取決于您的系統(tǒng)要求。
使邏輯系列具備唯一性的兩種電氣特性是它們工作的電源電壓范圍(在該范圍內(nèi)它們能被使用)以及它們的傳播延遲。正如您在圖1中看到的,兩個(gè)區(qū)域有相當(dāng)多的重疊部分,請(qǐng)只看我們的八大邏輯系列。
圖1:八大邏輯系列的典型傳播延遲和電源電壓(資料摘選自每個(gè)系列的‘125器件【緩沖器/驅(qū)動(dòng)器】)
比方說(shuō),您要挑選傳播延遲時(shí)間不到5ns的器件,并且您系統(tǒng)的工作電壓為3.3V。請(qǐng)看圖1,似乎最好要使用低電壓互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(LVC)、高級(jí)低電壓互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(ALVC)、AUC或高級(jí)極低電壓互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(AVC)器件。許多人會(huì)從AVC系列里選擇一款器件,因?yàn)楦鶕?jù)該圖AVC系列的傳播延遲時(shí)間最短。但那確實(shí)最適合您的系統(tǒng)嗎?
圖2展示了我們的邏輯系列的更完整畫(huà)面。它添加了兩條圖1中未提供的信息:適合每個(gè)系列的最理想電源電壓和輸出驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度(IOL)。
圖2:以典型輸出驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度和速度為坐標(biāo)軸繪制的邏輯系列圖(為最理想的電源值進(jìn)行了著色)
現(xiàn)在您可以開(kāi)始查看邏輯系列之間的分離部分。圖1表明:對(duì)3.3V的電源來(lái)說(shuō),ALVC、AUC和AVC大致相同。但圖2顯示:AUC專為1.8V的工作電壓進(jìn)行了優(yōu)化,而ALVC比AVC具有更大的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度。
在此之后,下一步是去參閱產(chǎn)品說(shuō)明書(shū):對(duì)那些從看似最適合的邏輯系列中選出的單個(gè)邏輯器件進(jìn)行比較,還要把那些電氣特性與您的系統(tǒng)要求進(jìn)行比較。
概括而言,為您的應(yīng)用挑選邏輯系列的最佳方法如下:
1. 確定主要的系統(tǒng)要求,如電源電壓、功耗、傳播延遲最大值、輸出驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度等。
2. 從我們《邏輯指南》中的邏輯系列列表里挑選可滿足您要求的一個(gè)或多個(gè)邏輯系列。
3. 對(duì)所選邏輯系列中特定器件的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行比較,以確定最適合您具體應(yīng)用的器件。
4. 如果您遇到了問(wèn)題,請(qǐng)隨時(shí)在TI E2E?社區(qū)邏輯論壇向我們垂詢。
雖然不同邏輯系列的比較點(diǎn)太多,筆者在這里無(wú)法一一贅述,但請(qǐng)記住重要的一點(diǎn):您應(yīng)確定自己系統(tǒng)的特定優(yōu)先考慮事項(xiàng),并在選擇邏輯器件時(shí)重點(diǎn)關(guān)注那些優(yōu)先考慮事項(xiàng)。您可能只需要一種能在2.3V電壓下運(yùn)行的器件,也或許您有一套內(nèi)容很長(zhǎng)很明確的要求。不管怎樣,提供多種多樣的系列將會(huì)讓您選到最適合您應(yīng)用的恰當(dāng)組件。
審核編輯:符乾江
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