德州儀器為降低噪聲和係統功耗推出新一代邏輯單元
發布時間:2019-11-15 責任編輯:wenwei
【導讀】電氣噪聲可能是設計師最不想碰到的噩夢,從而會導致係統異常運行,甚至導致難以跟蹤的故障。在傳統的CMOS邏(luo)輯(ji)中(zhong),噪(zao)聲(sheng)會(hui)導(dao)致(zhi)信(xin)號(hao)振(zhen)蕩(dang),從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)流(liu)消(xiao)耗(hao)甚(shen)至(zhi)產(chan)生(sheng)信(xin)號(hao)錯(cuo)誤(wu)。這(zhe)些(xie)錯(cuo)誤(wu)最(zui)終(zhong)會(hui)導(dao)致(zhi)係(xi)統(tong)故(gu)障(zhang),嚴(yan)重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)更(geng)改(gai)設(she)計(ji)。
許多設計工程師通過使用外部基於輸入的施密特觸發器輸(shu)入(ru)邏(luo)輯(ji)緩(huan)衝(chong)器(qi)來(lai)消(xiao)除(chu)信(xin)號(hao)噪(zao)聲(sheng),施(shi)密(mi)特(te)觸(chu)發(fa)器(qi)通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)兩(liang)個(ge)閾(yu)值(zhi)進(jin)行(xing)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)來(lai)消(xiao)除(chu)振(zhen)蕩(dang),從(cong)而(er)消(xiao)除(chu)了(le)緩(huan)慢(man)且(qie)嘈(cao)雜(za)的(de)信(xin)號(hao)沿(yan),並(bing)防(fang)止(zhi)了(le)噪(zao)聲(sheng)沿(yan)信(xin)號(hao)鏈(lian)傳(chuan)播(bo)並(bing)導(dao)致(zhi)信(xin)號(hao)錯(cuo)誤(wu)。最(zui)終(zhong)結(jie)果(guo)是(shi)更(geng)好(hao)的(de)係(xi)統(tong)魯(lu)棒(bang)性(xing)和(he)性(xing)能(neng),圖(tu)1顯示了施密特觸發器的框架。

圖1:施密特觸發器輸入的好處
設計人員邏輯器件以避免噪音幹擾,TI的HCS邏輯係列使用最新的300毫米晶圓工藝,支持從工業,汽車到個人電子產品等各種市場的解決方案。HCS邏輯係列為下一代係統提供了構建邏輯塊,具有出色的魯棒性,電源效率和性能。
HCMOS多柵極邏輯功能已被電子行業使用了數十年,HCS係列是HC邏輯係列的更新。HCS邏輯使多門邏輯功能現代化,以滿足當今係統設計人員的需求。每個HCS邏輯部件(編號為SN74HCSxx)都與現有HC邏輯部件引腳兼容,無需更新設計或更改開發工具。
jintian,qichehegongyedengshichangdezaoshengmingan,digonghaohejiangunaiyongdeyingyongxuanzeluojixiliefeichangfuza。rujin,shejigongchengshibixujichengyizubutongdezujiancainengchuangjianyigepinghenggonghao,xingneng,kekaoxinghechengbendexitong。
HCS係列解決了噪聲和/或huo功gong耗hao問wen題ti,並bing在zai每mei個ge數shu據ju輸shu入ru上shang集ji成cheng了le施shi密mi特te觸chu發fa器qi功gong能neng,簡jian化hua了le邏luo輯ji器qi件jian的de選xuan擇ze和he產chan品pin設she計ji。施shi密mi特te觸chu發fa器qi輸shu入ru功gong能neng直zhi接jie使shi廣guang泛fan的de應ying用yong受shou益yi,諸zhu如ru高gao級ji駕jia駛shi員yuan輔fu助zhu係xi統tong和he工gong廠chang過guo程cheng控kong製zhi器qi之zhi類lei的de應ying用yong等deng。集ji成cheng的de施shi密mi特te觸chu發fa器qi有you助zhu於yu提ti高gao係xi統tong的de抗kang噪zao能neng力li和he無wu幹gan擾rao操cao作zuo,無wu需xu外wai部bu信xin號hao調tiao理li;參見圖2。HCS係列在設計時就考慮了汽車應用,並且是第一個推出完整係列的商用和汽車級零件的TI邏輯係列。

圖2:比較傳統的HC邏輯實現與HCS邏輯
專為提高效率和堅固性而打造
HCS係列不僅通過消除對外部信號緩衝的需求來提高效率,而且還通過直接降低係統邏輯實現的功耗要求來提高效率。HCS部件的靜態電流(IQ)僅為2μA,相比之下HC邏輯電路的靜態電流(IQ)為20μA。2V至6V HCS係列中的每個器件比同等的HC邏輯功能消耗的功率少95%,這使得HCS邏輯器件更適合於電池供電的設計。
HCS係列還使延遲最小化,傳輸延遲減少了40%,而電流驅動比HC等效器件提高了50%,這意味著設計人員不必為了獲得低功耗而犧牲係統性能。
可靠的支持和以設計為中心的開發
選擇邏輯係列不僅僅隻是選擇一堆器件,為了幫助您快速掌握HCS邏輯功能,TI提供了應用筆記,培訓材料和技術文章。此外,HCS係列還擁有專用的TI邏輯應用程序支持,可幫助您減少設計周期,滿足設計預算並為最終產品找到更容易的上市途徑。
HCS邏輯功能是HC邏輯功能的直接替代產品,將以常見的封裝類型(小尺寸和薄型收縮小尺寸封裝)提供,從而消除了將HCS器件引入設計的任何學習過程。
結論
新的HCS係列融合了設計人員要求的許多特性和功能,例如獲得汽車電子委員會AEC-Q100認證,功耗大大降低,噪聲容忍度和信號性能穩定,同時又保持了向後兼容性。
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