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推拉輸出電路中的靜態(tài)功耗

時間：2010-06-12 04:22:16

關鍵字：輸出電路 BSP HC 壓降

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[導讀]一旦推拉輸出電路完全轉換，靜態(tài)功耗等于源電流乘以導通臂上的剩余電壓。我們將分別計算出LO和HI狀態(tài)下的功率，然后取二者的平均值。圖2.6說明了理想的TT驅動器在LO和HI狀態(tài)下的功耗。對于標準的TTL器件，Q2處于飽和

一旦推拉輸出電路完全轉換，靜態(tài)功耗等于源電流乘以導通臂上的剩余電壓。我們將分別計算出LO和HI狀態(tài)下的功率，然后取二者的平均值。

圖2.6說明了理想的TT驅動器在LO和HI狀態(tài)下的功耗。對于標準的TTL器件，Q2處于飽和狀態(tài)時的壓降VLO固定在大約0.3V。肖特基TTL邏輯電路的低電平輸出略高，負載上的電壓大約為0.4V。在HI狀態(tài)下，壓降（VCC-VHI）由Q1的VBE和正向偏置二極管D1箝位，約為1.4V，注意，Q1不會進入飽和狀態(tài)，因為它的基極電壓絕不會上升到高于它的集電極電壓。肖特基TTL器件驅動電路中總的靜態(tài)功耗平均值近似為：

CMOS驅動器更類似于圖2.7所示的電路。從CMOS器件的數據手冊中通常可以查出輸出電壓與對應輸出電流的數字指標，計算出RA和RB的值，如下例所示。

例：CMOS驅動器的輸出阻抗

SINETICS公司的HCT產品產列的標準輸出驅動器在4.5V電源電壓時，有以下各項參數：

VOL（IO=4.0MA）
在25℃時的典型值 0.15
在40℃~85℃時的最大值 0.33

VOH（IO=-4.0MA）
在25℃時的典型值為 4.32
在40℃~85℃時的最小值為 3.84

在電流為4MA時，低電平狀態(tài)下的壓降范圍為0.15~0.33V。因此低電平狀態(tài)的阻抗范圍為：

R低電平狀態(tài)典型值=0.15/0.004=37歐

R低電平狀態(tài)最大值=0.33/0.004=83歐

在電流為4MA時，高電平狀態(tài)下4.5V電源與輸出電壓間的壓降范圍為0.18~0.66V。因此高電平狀態(tài)的阻抗范圍為：

R高電平狀態(tài)典型值=0.18/0.004=45歐

R高電平狀態(tài)最大值=0.66/0.004=165歐

在不同的電源電壓下，CMOS驅動器的輸出電阻變化很大，這一結果通常出現(xiàn)在HC（不是HCT）邏輯器件的指標中，HC的工作電壓可以在2~6V間的任一電壓上。當在較高的工作電壓時，HC系列的輸出電阻變小。因此，HC邏輯電路在高電壓下運行得更快。

CMOS器件驅動電路的總的靜態(tài)功耗近似為：

注意，這里的輸出電流項是平方形式。

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