即使在汽車(chē)中,基本的邏輯功能依然是必需的
提及對(duì)基礎(chǔ)邏輯門(mén)集成電路的需求,仿佛是布爾邏輯入門(mén)教材里的陳年舊事。在如今高度集成化、專用集成電路普及,以及各類可編程設(shè)備大行其道的時(shí)代,提出需要單獨(dú)的與門(mén)、非門(mén)(反相器)這類邏輯門(mén),似乎是一種不合時(shí)宜的 “復(fù)古” 想法。
但德州儀器(TI)的市場(chǎng)與工程團(tuán)隊(duì)顯然不這么認(rèn)為,他們推出了兩款具備此類邏輯功能的單門(mén)集成電路,擴(kuò)充其 “微型邏輯(Little Logic)” 產(chǎn)品系列。更出人意料的是,其目標(biāo)市場(chǎng)是汽車(chē)應(yīng)用,因此這些芯片需要通過(guò) AEC-Q100 認(rèn)證(器件溫度等級(jí) 1:-40℃至 + 125℃)。
需要注意的是,這些集成電路并非用于上世紀(jì) 80 年代 “膠合邏輯(glue logic)” 的傳統(tǒng)用途 —— 即連接不同邏輯電平、不同輸入輸出的大型集成電路,實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換與兼容性適配。
雙輸入正與門(mén)
SN74LVC1G08B-Q1 是一款單通道雙輸入正與門(mén),采用 5 引腳封裝,尺寸僅 1.1×0.85 毫米(原型開(kāi)發(fā)時(shí)切勿掉落?。?,工作電壓范圍為 1.1 至 5.5 伏。該器件采用標(biāo)準(zhǔn) CMOS 輸入結(jié)構(gòu),以及 ±32 毫安吸收 / 輸出電流規(guī)格的平衡 CMOS 推挽輸出,內(nèi)置二極管保護(hù)等標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)設(shè)計(jì)。
這款簡(jiǎn)單的邏輯門(mén)在汽車(chē)電子這類復(fù)雜應(yīng)用中能發(fā)揮什么作用?數(shù)據(jù)手冊(cè)指出,與門(mén)的應(yīng)用場(chǎng)景之一是電源排序,該功能常用于保護(hù)處理器(或其他復(fù)雜器件),避免因供電電壓未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值而導(dǎo)致設(shè)備故障(見(jiàn)圖1)。

圖 1:SN74LVC1G08B-Q1 單通道雙輸入正與門(mén)在大型系統(tǒng)中可提供微小卻關(guān)鍵的功能。
SN74LVC1G08B-Q1 可用于驗(yàn)證電源軌是否完全導(dǎo)通。盡管部分電源管理集成電路(PMIC)集成了排序功能,但僅為實(shí)現(xiàn)這一功能而添加 PMIC,成本和復(fù)雜度都遠(yuǎn)高于采用與門(mén)解決方案。
切勿被該邏輯門(mén)的簡(jiǎn)單功能所誤導(dǎo):其 21 頁(yè)的數(shù)據(jù)手冊(cè)包含大量極限值、典型值等參數(shù)規(guī)范,以及時(shí)序細(xì)節(jié)。同時(shí)還提供了輸入輸出處理的相關(guān)指導(dǎo)原則,以避免噪聲引發(fā)的問(wèn)題,以及總線競(jìng)爭(zhēng)、開(kāi)關(guān)瞬態(tài)等相關(guān)注意事項(xiàng)(即便是獨(dú)立的邏輯門(mén),也有其復(fù)雜之處)。
單通道無(wú)緩沖 CMOS 反相器
SN74LVC1GU04-Q1 提供了更簡(jiǎn)單卻同樣實(shí)用的邏輯功能 —— 單通道無(wú)緩沖 CMOS 反相器。(見(jiàn)圖2)。這款 5 引腳封裝(含引腳整體尺寸 2×2.1 毫米)的器件,工作電壓范圍為 1.65 至 5.5 伏,輸入引腳支持 5.5 伏容限。作為數(shù)字邏輯元件,其 CMOS 反相器級(jí)既可以工作在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字開(kāi)關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景,也能工作在模擬線性區(qū)域。

圖 2:簡(jiǎn)單的反相器(非門(mén))功能(左)并非只是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字開(kāi)關(guān),該設(shè)計(jì)還可作為準(zhǔn)模擬電路工作(右)。
盡管主要規(guī)格針對(duì)數(shù)字應(yīng)用,但無(wú)緩沖架構(gòu)還支持晶振電路、線性放大等模擬應(yīng)用。無(wú)緩沖反相器因總增益低于等效的緩沖反相器,對(duì)振蕩電路的參數(shù)變化更不敏感,因此常用于振蕩電路中。

圖 3:反相器的作用之一是穩(wěn)定晶體振蕩環(huán)路。
與同系列的與門(mén)一樣,這款反相器也配備了詳細(xì)的 29 頁(yè)數(shù)據(jù)手冊(cè),涵蓋所有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能參數(shù),以及機(jī)械設(shè)計(jì)安裝細(xì)節(jié)。













評(píng)論