可重觸發(fā)多諧振蕩器的數(shù)據(jù)表

不幸的是，數(shù)據(jù)表中沒有任何內(nèi)容警告粗心的用戶 HC123 可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器可能出現(xiàn)毛刺。

在我之前的專欄中，我們考慮了不可重新觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器；特別是，我們查看了德州儀器 （TI） 的 CD74HC221?，F(xiàn)在我們了解了不可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的工作原理，讓我們繼續(xù)看看它們的可重觸發(fā)多諧振蕩器表。

提醒一下，我被提示查看這些部分是因?yàn)?Max Maxfield 的“寄存器與鎖存器與觸發(fā)器”專欄中發(fā)表的評(píng)論，其中有人提到一些可重新觸發(fā)的多諧振蕩器在太接近超時(shí)時(shí)重新觸發(fā)時(shí)出現(xiàn)故障。

我們將首先查看兩個(gè) TI 器件——帶復(fù)位的 CD74HC123 雙可再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)器件和CD74HC4538雙可再觸發(fā)精密單穩(wěn)態(tài)器件——但隨后我們將擴(kuò)大搜索范圍以考慮其他供應(yīng)商的產(chǎn)品（一如既往，我鼓勵(lì)您打開任何數(shù)據(jù)表我們?cè)谀钠聊簧弦眠@些文章或?qū)⑺鼈兇蛴〕鰜?，以便您更輕松地跟進(jìn)）。

從數(shù)據(jù)表的第一頁開始，我們看到 HC123 是“帶復(fù)位功能的雙可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器”，而 HC4538 是“雙可重觸發(fā)精密單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器”。功能和描述列表表明這兩個(gè)部分都是可重新觸發(fā)和可重置的。HC123 數(shù)據(jù)手冊(cè)還包括不允許從復(fù)位觸發(fā)的 HC423。

從描述中可以看出兩個(gè)不同之處。一是A和B輸入的極性相反，二是輸出脈沖寬度的計(jì)算公式不同：

已經(jīng)，我可以看到我們?cè)谶@里必須小心。在這兩種情況下，R X的最小值都是 5kΩ，但是當(dāng)使用相同的 R X和 C X值時(shí)，輸出脈沖會(huì)有所不同。

繼續(xù)查看引腳排列、真值表和功能圖，我們看到引腳排列不同，而真值表和功能圖非常相似。這兩個(gè)部分之間的一個(gè)區(qū)別是 HC4538（如 HC423）不允許從復(fù)位觸發(fā)。

HC4538 數(shù)據(jù)表包括更詳細(xì)的邏輯圖和功能端子連接表，如下所示：

帶注釋的 74HC4538 端子連接表（來源：TI）

這是一個(gè)有趣的表格，因?yàn)樗@示了如何將可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)連接為不可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)。注釋還很好地解釋了可重新觸發(fā)和不可重新觸發(fā)組件之間的區(qū)別。74HC123 具有相似的輸入，因此可以以相同的方式使用，盡管我可能沒有想過這樣做。即使這么多年過去了，我在查看數(shù)據(jù)表時(shí)仍然會(huì)學(xué)到新東西。

兩個(gè)部件的直流電氣規(guī)格相同；但是，當(dāng)我們查看“切換規(guī)范的先決條件”表時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)存在一些差異。首先，HC4538 響應(yīng)的輸入脈沖寬度比 HC123 稍窄。最大的區(qū)別似乎在于指定的其他參數(shù)。例如，HC123 指定“復(fù)位移除時(shí)間”，即在 4.5V 下工作時(shí)為 15 ns，而 HC4538 指定“復(fù)位恢復(fù)時(shí)間”，無論我們使用何種電源電壓，均為 5 ns。

HC4538 還指定了重新觸發(fā)時(shí)間 （t rT ），請(qǐng)參考圖 11，這是重新觸發(fā)時(shí)間與時(shí)序電容的關(guān)系圖。但這并不能解釋什么是重新觸發(fā)時(shí)間。我的猜測(cè)是您需要在重新觸發(fā)之間等待多長時(shí)間，但也可能是重新觸發(fā)生效需要多長時(shí)間。

HC123 指定了一個(gè)“重新觸發(fā)時(shí)間編號(hào)”（t rT ），這可能是同一件事，并包含一個(gè)時(shí)序圖，表明它是重新觸發(fā)之間的時(shí)間。

74HC123 重新觸發(fā)時(shí)序（來源：TI）

我不了解你，但我想在這里更清楚一點(diǎn)。在我看來，如果您要指定某些內(nèi)容，您應(yīng)該包含足夠的信息，以便用戶知道指定的內(nèi)容。另一方面，也許我不應(yīng)該抱怨太多。我遇到過完全丟失關(guān)鍵信息的數(shù)據(jù)表。

轉(zhuǎn)向開關(guān)規(guī)格，我們?cè)俅慰吹?HC4538 的延遲似乎比 HC123 低。這意味著它是一個(gè)較新的部分。我還注意到 HC4538 的脈沖寬度匹配是 1% 而不是 2%。因此，總的來說，74HC4538 似乎是一個(gè)更好的部分。

現(xiàn)在，回到讓我開始查看這些數(shù)據(jù)表的問題。這些規(guī)范中是否有任何內(nèi)容暗示 HC123 在接近輸出脈沖時(shí)間結(jié)束時(shí)重新觸發(fā)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)故障？

我想到的一件事是查看從觸發(fā)器到輸出的傳播延遲。對(duì)于 HC123，這可以達(dá)到 54 ns。這是觸發(fā)輸出的最小輸入脈沖寬度 （25 ns） 的兩倍多一點(diǎn)。

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(duì)于輸入脈沖，傳播延遲甚至比 HC123 更長，但是——如果我相信我被告知的話——這部分沒有故障。

這一切都讓我相信故障更多地與HC123的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)。不幸的是，TI 數(shù)據(jù)表中沒有關(guān)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息。

事實(shí)證明，這兩個(gè)部件都可以從幾個(gè)不同的制造商處獲得，因此其他數(shù)據(jù)表上可能還有其他信息。在查看來自不同供應(yīng)商的數(shù)據(jù)表時(shí)，我喜歡從比較規(guī)格開始。

我們先來看看74HC123。除 TI 外，該部件還由其他幾家供應(yīng)商制造——這里是Nexperia （NXP）、東芝和STMicroelectronics的數(shù)據(jù)表鏈接。

當(dāng)我比較來自多個(gè)供應(yīng)商的數(shù)據(jù)表時(shí)，我發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建如下所示的電子表格或表格很有用。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(nèi)為 4.5 V。我還假設(shè) K*C X *R X的時(shí)序公式，其中 K 在表中給出。并非數(shù)據(jù)表中的所有信息都可以在這樣的表格中進(jìn)行比較，但這是一個(gè)很好的起點(diǎn)。

來自不同供應(yīng)商的 74HC123 組件的比較。（來源：伊麗莎白西蒙）

在這個(gè)比較中有幾個(gè)有趣的事情。首先，東芝部件與其他部件不兼容，因?yàn)閷?duì)于相同的 R X和 C X值，它會(huì)給我們提供兩倍于我們預(yù)期長度的脈沖寬度。TI 有 2% 的脈寬誤差，而 STMicro 說是 1%，而 Nexperia 根本沒有說。

最小觸發(fā)脈沖寬度和傳播延遲相似但不相同。我突然想到的一件事是最小重新觸發(fā)時(shí)間差異很大，并且不是在相同條件下給出的。輸出脈沖寬度也有很大差異，但這是意料之中的，因?yàn)樗鼈儾皇怯孟嗤?R X和 C X值測(cè)量的。

Toshiba 和 STMicro 數(shù)據(jù)表都給出了兩種不同的重新觸發(fā)時(shí)間，因此重新觸發(fā)時(shí)間似乎取決于 R和 C X的值。目前尚不清楚 TI 和 Nexperia 器件是否屬于這種情況，因?yàn)樗鼈兊臄?shù)據(jù)表中只給出了一個(gè)數(shù)字。

現(xiàn)在讓我們看看 74HC4538。再次。除 TI 外，該部件還由其他幾家供應(yīng)商制造——這里是Nexperia、東芝和安森美半導(dǎo)體的數(shù)據(jù)表鏈接。

我通讀了數(shù)據(jù)表并創(chuàng)建了如下所示的比較表：

來自不同供應(yīng)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(gè)很大的區(qū)別是，TI 顯示為單個(gè)數(shù)字的重新觸發(fā)時(shí)間似乎會(huì)根據(jù)其他數(shù)據(jù)表中的 C X值（這次包括 Nexperia）而有所不同。這與我們?cè)?HC123 上看到的類似。

回到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的問題，我翻閱了其他的HC123數(shù)據(jù)表，發(fā)現(xiàn)它們都有邏輯圖。東芝和意法半導(dǎo)體的產(chǎn)品是相同的，只是東芝的產(chǎn)品更清晰一些（可在數(shù)據(jù)表的第 4 頁找到）。

HC123邏輯圖（來源：東芝）

這仍然沒有我們想的那么清楚，但是東芝用一個(gè)漂亮的時(shí)序圖（也在第 4 頁）以及在其數(shù)據(jù)表第 5 頁上的一個(gè)非常好的功能描述來補(bǔ)充這一點(diǎn)。

HC123時(shí)序圖（來源：東芝）

功能描述回答了我之前關(guān)于最小重新觸發(fā)時(shí)間的問題，并明確指出它取決于 V CC和 C X。在電容器放電并再次開始充電之前，您似乎無法重新觸發(fā)。

仍然沒有解釋為什么您可能會(huì)在 HC123 而不是 HC4538 上出現(xiàn)故障。我比較了東芝數(shù)據(jù)表中這些部件的邏輯圖。我能看到的唯一區(qū)別是允許 CLR 輸入觸發(fā) HC123 的附加邏輯。因此，不幸的是，數(shù)據(jù)表中沒有任何內(nèi)容警告粗心的用戶 HC123 可能出現(xiàn)故障。

有了這個(gè)，我想我已經(jīng)完成了這些部分的研究。一如既往，我歡迎您的意見和問題。另外，如果您對(duì)我接下來應(yīng)該查看哪些類型的組件數(shù)據(jù)表提出建議，我將不勝感激。

審核編輯：郭婷