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逻辑器件选型指导书

锁存器:D型锁存器74X373、寻址锁存器74X259等。
缓冲驱动器:带反向的缓冲驱动器74X240、不带反向的缓冲驱动器74X244。
收发器:寄存器收发器74X245、通用收发器74X245、总线收发器等。
总线开关:包括总线交换和通用总线器件等。
逻辑器件按制造工艺分类
Bipolar工艺的器件:TTL、S、LS、AS、F、ALS、ECL。
应用技术
逻辑器件基本介绍
标准逻辑门器件包括:
2个及3个输入门
施密特触发器输入门
三态输出缓冲器
漏极开路输出
断电高阻抗(Power off Hi-Z)
缓冲器解码器及多路复用器
闭锁器及触发器
双电源轨转换器
门转换(Gate translations)
标准逻辑门器件优势:
Ioff支持热插拔
当VCC处于0 V时,Ioff可在输入或输出端上提供电压
CB3T(低电压转换总线开关)
•工作电压范围:2.3V to 3.6V VCC
•0.25ns典型tpd
LVC(低电压CMOS)
•工作电压范围:1.65V to 5.5V VCC
•3.0ns典型tpd
AUC(先进的超低电压CMOS)
•工作电压范围:0.8V to 2.7V VCC
•2.0ns典型tpd
部分断电带电插拔
主要特点:
可防止在上电或断电期间发生意外的器件动作;
可防止信号通过寄生二极管供应电流;
允许对系统内的部分电路实施断电;
部分断电工作需要Ioff规格。
支持部分断电(Ioff)的器件系列:
ABT、ALVT、AVC、AUC、AUP、CBTLV、CBT-C、GTL、GTLP、LV-A、LVC、LVT、VME
1.8-V逻辑器件:ALVC、AUC、AUP、AVC、LVC、LV1T
2.5-V逻辑器件:ALVC、ALVT、AUC、AUP、AVC、CBTLV、LV、LV1T、LV-A、LVC
3.3-V逻辑器件:AC、AHC、ALB、ALVC、ALVT、AUP、AVC、CBLTV、LV、LV-A、LVC、LVT、LV1T、AUP1T
CMOS工艺的器件:HC、HCT、CD4000、ACL、FCT、LVC、LV、CBT、ALVC、AHC、AHCT、CBTLV、AVC、GTLP。
BiCMOS工艺的器件:BCT、ABT、LVT、ALVT
逻辑器件按电平种类分类
0.8-V逻辑器件:AUC、AUP
1.2-V逻辑器件:AUC、AUP、AVC
1.5-V逻辑器件:AUC、AUP、AVC
在有效逻辑电平条件下,保持电流并未给驱动输出施加很重的负载;
免除了在未用或悬空输入/输出引脚上增设外部电阻的需要;
器件名称中的“H”表示总线保持;
系统功耗的增加微乎其微;
总线保持输入单元取代了上拉电阻。
图1总线保持示意图
具有总线保持选项的器件系列:
ABT、ALVC、ALVT、AVC、AUC、FCT、GTL、GTLP、LVC、LVT、VME
图1逻辑器件开关标准比较
逻辑器件性能比较
门电路
AHC(低功耗)
•工作电压范围:2.0 V至5.5 V
•驱动电流:4mA(在3.3 V电压下)、8mA(在5 V电压下)
•速度:典型值为150MHz(在5V电压下)
LVC(高驱动能力)
•工作电压范围:1.65 V至5.5V
•驱动电流:24mA(在3.3V电压下)、32mA(在5.0V电压下)
图2部分断电带电插拔示意图
热插拔,带电插拔,二级
主要特点:
可防止在VCC跳变点之前出现不需要的输出开通;
可防止总线在上电时承受重负载;
允许进行热插拔工作;
热插拔需要Ioff和PU3S规格。
支持热插拔(Ioff和上电三态)的器件系列:
ABT、ALVT、GTLP、LVCZ、LVT、VME
带电插拔,三级
主要特点:








LS
5












LV-AT
5








S
5












TTL
5









CD4000
5,10,12to18















逻辑器件使用说明
我司常用逻辑器件罗列如下:
400423001406
施密特触发器*MM74HC14M*M14A*2-6V*扇出1:10
4)在总线达到产生传输线效应的长度后,应考虑对传输线进行匹配,一般采用的方式有始端匹配、终端匹配等。
始端匹配是在芯片的输出端串接电阻,目的是防止信号畸变和地弹反射,特别当总线要透过接插件时,尤其须做始端匹配。内部带串联阻尼电阻的器件相当于始端匹配,由于其阻值固定,无法根据实际情况进行调整,在多数场合对于改善信号质量收效不大,故此不建议推荐使用。始端匹配推荐电阻值为10~51Ω,在实际使用中可根据IBIS模型模拟仿真确定其具体值。由于终端匹配网络加重了总线负载,所以不应该因为匹配而使Buffer的实际驱动电流大于驱动器件所能提供的最大Source、Sink电流值。应选择正确的终端匹配网络,使总线即使在没有任何驱动源时,其线电压仍能保持在稳定的高电平。
输入端上的过压耐受能力可实现降压转换(down translation)
漏极开路输出可实现升压或降压转换
AUP1Txxx器件支持升压转换(uptranslation)
施密特触发器输入允许任意的上升及下降时间斜率
逻辑器件技术介绍
总线保持输入
主要特点:
保持输入的最后已知状态——避免使输入悬空;
I(HOLD)或IBHL和IBHH确定了最小保持电流;
A
在用
Fairchild

A
在用
选型原则
1)多余不用输入管脚的处理。
在多数情况下,集成电路芯片的管脚不会全部被使用。例如74ABT16244系列器件最多可以使用16路I/O管脚,但实际上通常不会全部使用,这样就会存在悬空端子。所有数字逻辑器件的无用端子必须连接到一个高电平或低电平,以防止电流漂移(具有总线保持功能的器件无需处理不用输入管脚)。究竟上拉还是下拉由实际器件在何种方式下功耗最低确定。244、16244经测试在接高电平时静态功耗较小,而接地时静态功耗较大,故建议其无用端子处理以通过电阻接电源为好,电阻值推荐为1~10K。
选择器:2-1、4-1、8-1选择器74X157、74X153、74X151等。
编/译码器:2/4、3/8和4/16译码器74X139、74X138、74X154等。
计数器:同步计数器74X161、异步计数器74X393等。
寄存器:串-并移位寄存器74X164、并-串寄存器74X165等。
触发器:J-K触发器、带三态的D触发器74X374、不带三态的D触发器74X74、施密特触发器等。
2)选择板内驱动器件的驱动能力,速度,不能盲目追求大驱动能力和高速的器件,应该选择能够满足设计要求,同时有一定的余量的器件,这样可以减少信号过冲,改善信号质量。并且在设计时必须考虑信号匹配。
3)在对驱动能力和速度要求较高的场合,如高速总线型信号线,可使用ABT、LVT系列。
板间接口选择ABT16244/245或LVTH16244/245,并在母板两端匹配,在不影响速度的条件下与母板接口尽量串阻,以抑制过冲、保护器件,典型电阻值为10-200Ω左右,另外,也可以使用并接二级管来进行处理,效果也不错,如1N4148等(抗冲击较好)。



LV1T
1.8,3.3,5






LVC
1.8,3.3,5


















TS
1.8,3.3,5





TVC
1.8,3.3,5






AC
3.3,5












AHC
3.3,5













HC
3.3,5














LV-A
12)在器件工作过程中,为保证器件安全运行,器件引脚上的电压及电流应严格控制在器件手册指定的范围内。逻辑器件的工作电压不要超出它所允许的范围。
13)逻辑器件的输入信号不要超过它所能允许的电压输入范围,不然可能会导致芯片性能下降甚至损坏逻辑器件。
14)对开关量输入应串电阻,以避免过压损坏。
15)对于带有缓冲器的器件不要用于线性电路,如放大器、TTL、CMOS器件的互连
断电输出停用
上电复位
双极型
CMOS
BiCMOS
AUC
0.8,1.8,2.5
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