數據表中沒有任何內容可以警告那些粗心的用戶HC123可再觸發單穩態多諧振蕩器存在毛刺的可能性。
我們考慮了不可觸發的單穩態多諧振蕩器。特別是,我們研究了德州儀器(TI)的CD74HC221?,F在我們了解了不可觸發的單穩態多諧振蕩器的工作原理,讓我們繼續研究它們的可觸發的多諧振蕩器表兄弟。
提醒一下,由于在Max Maxfield的“Registers vs. Latches vs. Flip-Flops”一欄中發布了評論,因此提示我查看這些部分,其中有人提到一些可重新觸發的多諧振蕩器在重新觸發的時間過于接近超時時會出現故障。 。
我們將從兩個TI部分開始-帶復位的CD74HC123雙可重觸發單穩態和CD74HC4538具有雙可重觸發精度單穩態-但是我們將擴大搜索范圍,以考慮其他供應商的產品(一如既往,我鼓勵您打開任何數據表我們會在屏幕上的這些文章中進行引用或將其打印出來,以使您更輕松地進行后續操作)。
從數據表的第一頁開始,我們看到HC123是“帶復位的雙路可觸發單穩態多諧振蕩器”,而HC4538是“雙路可觸發精密單穩態多諧振蕩器”。功能和說明列表表明這兩個部分都是可重觸發和可重置的。HC123數據手冊還包括HC423,它不允許從復位中觸發。
從說明中可以看出兩個區別。首先,A和B輸入的極性相反,其次,計算輸出脈沖寬度的公式不同:
我已經看到我們在這里必須要小心。在兩種情況下,RX的最小值均為5kΩ,但是當使用相同的RX和CX值時,輸出脈沖將有所不同。
繼續看一下引腳圖,真值表和功能圖,我們看到引腳圖是不同的,而真值表和功能圖卻非常相似。這兩個部分之間的區別是HC4538(如HC423)不允許復位觸發。
HC4538數據表包括更詳細的邏輯圖和功能性端子連接表,如下所示:
74HC4538端子連接表,帶注釋(來源:TI)
這是一個有趣的表,它顯示了如何將可重新觸發的單穩態連接為不可重新觸發的單穩態。這些注釋還很好地解釋了可重新觸發組件和不可重新觸發組件之間的區別。74HC123具有相似的輸入,因此盡管我可能沒有想到也可以使用相同的方法。即使經過了這么多年,我在查閱數據表時仍會學到新東西。
這兩部分的直流電氣規格相同。但是,當轉到“交換規范的先決條件”表時,我們發現存在一些差異。首先,HC4538對輸入脈沖寬度的響應比HC123窄一些。最大的區別似乎在于指定的其他參數。例如,HC123指定一個“復位去除時間”,在4.5V電壓下工作時為15 ns,而HC4538指定一個“復位恢復時間”,無論我們使用何種電源電壓,其均為5 ns。
HC4538還指定了重新觸發時間(trT),并參考圖11,該圖是重新觸發時間與定時電容的關系圖。但這并不能解釋什么是重新觸發時間。我的猜測是,您需要在兩次觸發之間等待多長時間,但也可能是重新觸發生效需要多長時間。
HC123指定了一個“重新觸發時間編號”(trT),這可能是相同的,并且包括一個時序圖,暗示它是兩次重新觸發之間的時間。
74HC123重新觸發時序(來源:TI)
我不認識你,但我想在這里再說清楚一點。在我看來,如果要指定某些內容,則應包括足夠的信息,以便用戶知道要指定的內容。另一方面,也許我不應該抱怨太多。我遇到了數據表,其中關鍵信息完全丟失了。
遵循開關規格,我們再次看到HC4538的延遲似乎比HC123的延遲小。這意味著它是一個較新的部分。我還注意到HC4538的脈沖寬度匹配為1%,而不是2%。因此,總的來說,似乎74HC4538是更好的部分。
現在,回到讓我開始查看這些數據表的問題。這些規范中是否有任何內容暗示在接近輸出脈沖時間結束時重新觸發HC123時可能會出現毛刺?
對我而言,發生的一件事是查看從觸發器到輸出的傳播延遲。對于HC123,這可能長達54 ns。這是觸發輸出的最小輸入脈沖寬度(25 ns)的兩倍多。
HC4538呢?傳播延遲為63 ns,而最小輸入脈沖寬度為20 ns,因此相對于輸入脈沖,傳播延遲甚至比HC123長,但是-如果我相信我被告知的話-這部分沒有小故障。
所有這些使我相信,故障與HC123的內部結構有關。不幸的是,TI數據表中沒有有關內部結構的信息。
事實證明,這兩個零件都可以從幾個不同的制造商處獲得,因此其他數據表上可能還有其他信息。當查看不同供應商的數據表時,我喜歡從比較規格開始。
首先讓我們看一下74HC123。除了TI之外,這部分產品還由其他幾家供應商生產-這是Nexperia(NXP),東芝和意法半導體(STMicroelectronics)的數據手冊鏈接。
當我比較多個供應商的數據表時,發現創建電子表格或表格很有用,如下所示。為了簡化比較,我使用的最小值和最大值在-40oC至85oC的溫度范圍內為4.5V。我還假設時序公式為K * CX* RX,其中表中給出了K。并非像這樣的表格中都能比較數據表中的所有信息,但這是一個很好的起點。
來自不同供應商的74HC123組件的比較。(來源:伊麗莎白·西蒙)
在此比較中,有幾件有趣的事情。首先,東芝部件與其他部件不兼容,因為它會使我們獲得的脈沖寬度是我們預期的相同RX和CX值長度的兩倍。TI的脈沖寬度誤差為2%,而STMicro的誤差為1%,而Nexperia則完全沒有。
最小觸發脈沖寬度和傳播延遲相似但不相同。讓我大吃一驚的是,最小的重新觸發時間相差很大,并且在相同條件下沒有給出。輸出脈沖寬度也相差很大,但這是可以預期的,因為它們不是用相同的RX和CX值測量的。
東芝和STMicro的數據手冊都給出了兩個不同的重新觸發時間,因此重新觸發時間似乎取決于R的值。和CX。目前尚不清楚TI和Nexperia零件是否屬于這種情況,因為它們的數據表中只給出了一個數字。
現在讓我們看一下74HC4538。再來一次。除了TI之外,這部分產品還由其他幾家供應商生產-這里是Nexperia,東芝和安森美半導體數據手冊的鏈接。
我通讀了數據表,并創建了如下所示的比較表:
來自不同供應商的74HC4538組件的比較。(來源:伊麗莎白·西蒙)
再一次,我們看到了一些差異。一個很大的不同是TI顯示為單個數字的重新觸發時間似乎根據其他數據表(這次包括Nexperia)中的CX值而有所不同。這與我們在HC123上看到的相似。
回到內部結構問題,我瀏覽了其他HC123數據表,發現它們都具有邏輯圖。東芝和意法半導體的產品是相同的,只是東芝的產品更為清晰(參見數據表第4頁)。
HC123邏輯圖(來源:東芝)
這仍然不盡如人意,但是東芝用一個不錯的時序圖(也在第4頁)以及它的數據手冊第5頁上一個非常不錯的功能描述對它進行了補充。
HC123時序圖(來源:東芝)
功能描述回答我早前關于最低重新觸發時間的問題,并明確指出它是依賴于VCC和CX。在電容器放電并再次開始充電之前,您似乎無法重新觸發。
關于為什么您可能會在HC123而不是HC4538上出現故障,仍然沒有任何解釋。我比較了東芝數據表中這些零件的邏輯圖。我能看到的唯一區別是允許CLR輸入觸發HC123的附加邏輯。因此,不幸的是,數據表中沒有任何內容可以警告不習慣的用戶HC123上可能會出現毛刺。
編輯:hfy
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