如何为您的设计选择合适的逻辑器件？

描述

几乎每一个电子系统均需要某种类型的逻辑器件。凭借TI的海量产品组合，我们差不多能帮助满足任何逻辑需求。虽然所有这些器件都供用户精挑细选，但有时为一种设计选择恰当的逻辑器件却是一项令人望而生畏的工作。知道您正在寻找的确切逻辑功能和电压范围极为有助，但大体符合您标准的器件仍可能数不胜数。因此，让我们讨论一下为什么TI拥有那么多不同的选项，也探究一下如何为您的设计选择合适的器件。

笔者将假设您熟悉传播延迟和输出驱动强度等逻辑术语。如果您需要稍作复习，欢迎查看我们的应用手册《逻辑简介》。

那么，什么是逻辑系列呢？逻辑系列是一组靠特定技术运行的独特逻辑器件。例如，高速互补金属氧化物半导体（HC）系列由很多部件组成，包括“与非（NAND）”（SN74HC00）门。实际上您可在我们准备的每一个逻辑系列中发现“NAND”门。作为两个示例，请看一看低电压高速互补金属氧化物半导体（LV）系列（SN74LV00A）和高级超低电压互补金属氧化物半导体（AUC）系列（SN74AUC00）。使一个逻辑系列具备独一无二性的不是可用功能的列表，而是它们的电气特性。如欲获得每个逻辑系列的完整说明，敬请阅读我们的《逻辑指南》。

使一个逻辑系列具备绝无仅有性的一些电气特性是电源电压、传播延迟、功耗和输出驱动强度。此外，有些系列还支持局部断电、总线保持和过电压容限输入等功能。这些功能的重要程度将完全取决于您的系统要求。

使逻辑系列具备唯一性的两种电气特性是它们工作的电源电压范围（在该范围内它们能被使用）以及它们的传播延迟。正如您在图1中看到的，两个区域有相当多的重叠部分，请只看我们的八大逻辑系列。

 

 

 

图1：八大逻辑系列的典型传播延迟和电源电压（资料摘选自每个系列的‘125器件【缓冲器/驱动器】）

比方说，您要挑选传播延迟时间不到5ns的器件，并且您系统的工作电压为3.3V。请看图1，似乎最好要使用低电压互补金属氧化物半导体（LVC）、高级低电压互补金属氧化物半导体（ALVC）、AUC或高级极低电压互补金属氧化物半导体（AVC）器件。许多人会从AVC系列里选择一款器件，因为根据该图AVC系列的传播延迟时间最短。但那确实最适合您的系统吗？

图2展示了我们的逻辑系列的更完整画面。它添加了两条图1中未提供的信息：适合每个系列的最理想电源电压和输出驱动强度（IOL）。

 

 

 

 

图2：以典型输出驱动强度和速度为坐标轴绘制的逻辑系列图（为最理想的电源值进行了着色）

 

现在您可以开始查看逻辑系列之间的分离部分。图1表明：对3.3V的电源来说，ALVC、AUC和AVC大致相同。但图2显示：AUC专为1.8V的工作电压进行了优化，而ALVC比AVC具有更大的驱动强度。

在此之后，下一步是去参阅产品说明书：对那些从看似最适合的逻辑系列中选出的单个逻辑器件进行比较，还要把那些电气特性与您的系统要求进行比较。

概括而言，为您的应用挑选逻辑系列的最佳方法如下：

1. 确定主要的系统要求，如电源电压、功耗、传播延迟最大值、输出驱动强度等。

2. 从我们《逻辑指南》中的逻辑系列列表里挑选可满足您要求的一个或多个逻辑系列。

3. 对所选逻辑系列中特定器件的产品说明书进行比较，以确定最适合您具体应用的器件。

4. 如果您遇到了问题，请随时在TI E2E™社区逻辑论坛向我们垂询。

虽然不同逻辑系列的比较点太多，笔者在这里无法一一赘述，但请记住重要的一点：您应确定自己系统的特定优先考虑事项，并在选择逻辑器件时重点关注那些优先考虑事项。您可能只需要一种能在2.3V电压下运行的器件，也或许您有一套内容很长很明确的要求。不管怎样，提供多种多样的系列将会让您选到最适合您应用的恰当组件。