芯片的传播延迟取决于什么?

电器工程 逻辑门 传播 潜伏
2022-02-03 19:39:17

在查找逻辑门的数据表时,传播延迟通常显示为一个范围。有时中间有一个“典型”值,但列出了最小值和最大值。范围有什么不同?

以这款芯片为例: https ://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74auc2gu04.pdf?ts=1647469241013 在此处输入图像描述

在 1.2 伏时,传播延迟显示为 MIN 0.7ns 和 MAX 3.1ns。每次基本上都是随机的吗?它取决于温度吗?高->低vs低->高?

我真的不知道如何处理这个范围,这可能对我的应用程序很重要。

4个回答

传播延迟会随制造条件和操作条件而变化。温度可能会起作用。但是,关键是,您无法控制传播延迟。如果芯片在指定的限制下运行,您只能保证(假设是诚实的制造商)传播延迟将在指定的限制范围内。你不能得到任何保证。

我真的不知道如何处理这个范围,这可能对我的应用程序很重要。

如果这是一个一次性的DIY项目,那么您可以尝试您的电路,如果它的效果让您满意,那就太好了。如果没有,您可以尝试另一个芯片,或调整一些组件值。

但是,如果您计划制作多个电路,或者如果您需要保证可靠性,那么我强烈建议您重新设计电路,以便传播延迟(在指定限制内​​)不会影响电路的正确操作。即使电路在一批芯片上工作正常,它也可能在另一批芯片上失效。或者它可能在某人凉爽的地下室中工作,但在放置在炎热的阁楼时失败。或任何其他各种情况。除了您不介意调整的单个 dyi 项目外,请始终进行设计,以便即使组件恰好处于其指定公差的限制,电路也能正常工作。

每次基本上都是随机的吗?

不 - 从微秒到微秒,它将相当稳定。随着时间的推移,它会漂移,尤其是随着温度的升高。

它取决于温度吗?

是的,非常如此。无论您是否愿意,大多数数字逻辑都是温度传感器。

高->低vs低->高?

一些更好的数据表单独引用它们。尽管它们会一起移动,但不能保证它们是相同的。

我真的不知道如何处理这个范围,这可能对我的应用程序很重要。

你还没有告诉我们应用程序是什么,但通常你必须“设计出来”,这样延迟的变化就无关紧要了。

虽然封装中的不同设备不会具有完全相同的延迟,但它们会非常接近,并且它们往往会一起移动,因为它们在封装内的温度都相同。这会让你的生活更轻松吗?

绝对值和短期漂移之间存在很大差异。有许多精密应用可以补偿短期变化,绝对值并不重要。变化的随机噪声分量称为时序抖动,在这些门上,它比传播延迟小几个数量级。

由于您关心如此短的传播延迟,因此一种潜在的应用可能是范围测量电路。然后,您将比绝对传播和长期漂移更关心抖动方式。

请指定您的应用程序是什么,因为它可能对这些参数没有您想象的那么敏感,或者可能有简单的解决方法。

大多数逻辑门使用 CMOS 技术,逻辑门内的 MOSFET 具有源栅电容。这就是为什么会有延迟。