74S 与 74LS IC UND EE201L

电器工程 数字逻辑
2022-02-02 18:27:25

我正在开始我的 EE 学位。我必须购买一个 myDAQ 和一个套件。该套件列出了许多逻辑 IC,我拥有其中的大部分,但我拥有的一些是74S而不是74LS系列。

74S IC 的额外功耗会导致 myDAQ 出现问题吗?
还是我需要硬着头皮买零件?

(在 digikey 上,我不会在他们愚蠢的套件上加价)。

零件套件包括或,和,异或等......门,可以在这里找到:https ://www.studica.com/us/en/NI-Hardware-Only/und-student-ni- mydaq-bundle-ee202-electric-lab/796087.html

编辑 万一其他人在未来遇到这种情况,这对 UND EE201L 课程来说并不重要。我们有最小的扇出,大多数实验室只是使用指定的输入来创建指定的输出并让 LED 闪烁/打开/关闭。没有高速要求,我也没有驱动大电流负载,这只是对逻辑门以及如何用它们构建电路的介绍,所以我怀疑使用 74S 部件而不是 74LS 部件会是一个问题. 虽然这是一次很好的学习体验,而且 myDAQ 是我工具箱中的一个不错的工具,因为我还没有高质量的函数生成器。以防万一,我用台式电源而不是 myDAQ 供电

4个回答

好问题。这是电流消耗的高级比较。

请注意两个设备的\$I_{OL}\$值的差异(例如)。74S 有\$I_{OL}\$\$20 mA\$,而 74S 有\$I_{OL}\$\$8mA\$驱动能力不同如果您仅对低速简单电路执行此操作,这将是可以的,但如果计划进行考虑到 74S 的高驱动强度的实验,您可能必须使用缓冲器。

我建议真的单独使用 S 版本。LS 版本功耗低,更适合产品设计,但 S 版本适用于计划中的基本电路。这是一个动手工具包,因此我强烈建议使用你拥有的东西,只购买你将来真正需要的东西。如果有电路将 LS 版本推到极限,你可以用缓冲器处理它或购买。

在此处输入图像描述

我将比较两个设备 SN74S04 和 SN74LS04 的性能差异以及它的重要性和方式:


  • 电流消耗SN74LS04在输出逻辑零时的最大消耗为\$6.6 mA\$ ,而 SN74S04 的最大消耗为\$54 mA\$这也意味着,组件的内部温度会更高。它还增加了产品的整体电流消耗。它会缩短电池寿命(浪费电力)或需要更高容量的电池。

  • FANOUT LS 部分的能力约为\ $I_{OL}\$ 的 \$8 mA\$\ $ I_{IL}\$\$0.4 mA\ $ 。这意味着,当连接到系统中时,一个 LS IC 可以支持多达\$ 8/0.4 = 20\$ 个设备。另一方面,S 部分的\$I_{OL}\$\$20 mA\$\$I_{IL}\$\$2 mA\$因此,该部件理论上最多可以驱动\$10\$设备。因此,当单个输出引脚驱动多个输入时,LS 部分会更好。与 LS 系列相比,扇出可能需要一个新的缓冲器来支持 S 系列所需的扇出,从而增加了 PCB 的成本和尺寸。

  • 以下是来自http://www.ti.com/lit/sg/sdyu001ab/sdyu001ab.pdf的简单比较, 它比较了 TI 的 LS 和 S 部件的应用(一般)。 在此处输入图像描述

我希望用 S 部分代替 LS 会出现各种意想不到的问题。

学生实验室里发生的奇怪事情已经够多了——你真的不想成为那个拿着非标准套件的人。

很久以前,我曾经是一名实验室助教。如果我有一个学生有问题,并且有非标准零件,那么除非我心情好,而且他们有一个绝对一流的哭泣故事,说明他们为什么有非标准零件(并且“我被价格”是不够的),我的故障排除工作将仅限于“获得正确的零件,如果仍有问题,请告诉我”。如果我是这种情况下的教授,我会支持我的助教。

如果您使用 74LS 或 CMOS 输出驱动 74S,您可能需要注意扇出。74LS 大约只有 2 个(查看数据表)——这意味着一个 74LS 输出只能驱动 2 个 74S 输入(通常),而不会影响噪声容限。

时序也不同(可能快了 3 倍),因此可能存在其他问题,具体取决于电路。

74S芯片运行温暖,从您的 MyDAQ +5v 电源中汲取的直流静态功率比74LS芯片多得多。例如,74S00 的功耗为 19mW,而 74LS00 的功耗为 2mW。
您应该注意所有三个电源(5v、+15v、-15v)的总功率限制为 500mW…… 74S 和 74LS芯片都不喜欢下垂或故障的直流电源。装满74S芯片的面包板可能会对 MyDAQ 的直流电源造成压力。请注意,与10 个 74LS输入引脚相比
,一个 74LS 输出引脚最多可以驱动4 个 74S输入引脚 - 对于简单的逻辑电路而言,这可能不是一个严重的问题。

MyDAQ 用户手册中的一个神秘注释(避免正确描述逻辑电压电平和电流电平)描述了 MyDAQ 有点奇怪的数字 I/O。没有提供 +3.3V 直流电源似乎很奇怪,但 TTL 兼容性似乎是可能的:

数字 I/O 线为 3.3 V LVTTL,可承受 5 V 输入。数字输出与 5 V CMOS 逻辑电平不兼容。

由于您可能会在面包板上连接 14 针 DIP 芯片,因此应特别注意保持高速逻辑转换,正如 Spehro 所建议的那样。这将包括每个逻辑芯片上的电源平滑电容器。