Рассчет нагрузки на выход логической микросхемы

Вид для печати

04.05.2012, 16:51
Tim

Рассчет нагрузки на выход логической микросхемы

Например 155ТЛ2 (триггер шмитта), даташит http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn7414.pdf

На выход хочу подключить нечто, для простоты можно считать что резистор подключеный на землю. Из даташита получаем следующее:

Код:

IOH High-level output current MAX: –0.8 mA IOL Low-level output current MAX: 16 mA

Я так понимаю что первое - максимальный ток когда на выходе лог.1, а второе - когда лог.0

Еще как я понимаю, минус значит что ток вытекает из микросхемы, а плюс - что втекает.

А теперь вопрос: будет ли ток например -100mA при лог.1 на выходе считаться в пределах нормы? Ведь -100 < -0.8

А тот же ток -100mA при лог.0 на выходе? Ведь -100 < 16
04.05.2012, 22:11
Garryadmin

Цитата:

Сообщение от Tim

резистор подключеный на землю

В этом случае ток будет течь через резистор только при лог. "1" и будет равен напряжению питания, деленному на сумму сопротивлений резистора и открытого транзистора верхнего плеча выходного каскада. Знак тока значения не имеет, важно, чтобы он не превышал максимального значения, в данном случае 0,8 мА. Если сопротивление открытого транзистора принять равным "0" (в первом приближении), то сопротивление резистора не должно быть меньше 5:0,8=6,25 кОм.

Цитата:

Сообщение от Tim

А теперь вопрос: будет ли ток например -100mA при лог.1 на выходе считаться в пределах нормы? Ведь -100 < -0.8

А тот же ток -100mA при лог.0 на выходе? Ведь -100 < 16

Странные вопросы, вы путаете коров с килограммами :)
04.05.2012, 23:15
MV1971

Цитата:

Сообщение от Tim

А теперь вопрос: будет ли ток например -100mA при лог.1 на выходе считаться в пределах нормы? Ведь -100 < -0.8

При таком токе лог. 1 никак не может быть, потому что в коллекторе выходного транзистора стоит токоограничительный резистор ( по даташиту он у Вас 100 Ом )
И при токе 100мА на нем падение должно быть 10В, что в 2 раза больше чем напряжение питания. Даже есть выход замкнуть на землю, ток будет милиампер 40, а лог 1 ( > 2,4 В ) вы увидите только при токе не более 10мА ).
05.05.2012, 09:06
Tim

Цитата:

Сообщение от MV1971

При таком токе лог. 1 никак не может быть, потому что в коллекторе выходного транзистора стоит токоограничительный резистор ( по даташиту он у Вас 100 Ом )
И при токе 100мА на нем падение должно быть 10В, что в 2 раза больше чем напряжение питания. Даже есть выход замкнуть на землю, ток будет милиампер 40, а лог 1 ( > 2,4 В ) вы увидите только при токе не более 10мА ).

Ну хорошо, допустим 100 слишком много, а например -5 mA?

---------- Post added at 09:06 ---------- Previous post was at 09:02 ----------

Цитата:

Сообщение от Garryadmin

Знак тока значения не имеет, важно, чтобы он не превышал максимального значения, в данном случае 0,8 мА.

То есть ток должен быть в пределах от 0 до -0.8? А есть какие то ограничения на положительный ток? То есть когда выход с лог.1 подключен на +5В и ток втекает в м/с
05.05.2012, 10:32
Atari

Цитата:

Сообщение от Tim

На выход хочу подключить нечто, для простоты можно считать что резистор подключеный на землю.

всегда делается наоборот: резистор на + питания и "рабочий" "0".
05.05.2012, 17:27
Titus

Топикстартер реально шутник)
Если у микросхемы сказано, что ток не более, допустим, -1мА, или не более 1мА, то это означает, что значение по модулю определяет максмум, выше которого микросхема выйдет из строя, либо же ограничит средствами защиты. А знак тока дан только для того, чтобы понимать, в каком направлении ток течет.
05.05.2012, 17:53
Vladimir_S

Иногда реальность отличается от справочных данных.Я подключал светодиод на выход элемента 176ЛА7 и при питании 9 вольт ставил резистор что бы на диоде было 10ма. Судя по справочнику микруху должно было порвать, но ничего, работала и не один год.И 155ИД3 несколько лет работали от 9вольт, и слегка грелись.Так что х.з.
05.05.2012, 17:58
Titus

Цитата:

Сообщение от Vladimir_S

Иногда реальность отличается от справочных данных.Я подключал светодиод на выход элемента 176ЛА7 и при питании 9 вольт ставил резистор что бы на диоде было 10ма. Судя по справочнику микруху должно было порвать, но ничего, работала и не один год.И 155ИД3 несколько лет работали от 9вольт, и слегка грелись.Так что х.з.

Вопрос темы был не в том, на сколько можно превышать паспортные данные, если ты внимательно посмотришь)
05.05.2012, 17:58
Keeper

Цитата:

Сообщение от Vladimir_S

Иногда реальность отличается от справочных данных

А иногда не отличается и тогда падают всякие фобос-грунты
05.05.2012, 18:05
Vladimir_S

Цитата:

Сообщение от Titus

Вопрос темы был не в том, на сколько можно превышать паспортные данные, если ты внимательно посмотришь)

В том то и дело что вопрос не очень понятный.
05.05.2012, 18:10
Titus

Цитата:

Сообщение от Vladimir_S

В том то и дело что вопрос не очень понятный.

Очень понятный)

- Скажите, на дороге висит знак ограничение скорости 80км/ч. Можно ли поехать в обратную сторону со скоростью 1000км/ч? Ведь относительно прямого движения и этого знака, скорость будет -1000км/ч, а стало быть меньше ограничения 80км/ч.
05.05.2012, 18:13
Vladimir_S

Цитата:

Сообщение от Titus

- Скажите, на дороге висит знак ограничение скорости 80км/ч. Можно ли поехать в обратную сторону со скоростью 1000км/ч? Ведь относительно прямого движения и этого знака, скорость будет -1000км/ч, а стало быть меньше ограничения 80км/ч.

Ну да, типа того.Или 1000 вольт убьет, а -1000 даже не пощекочет.
05.05.2012, 23:16
Tim

Цитата:

Сообщение от Titus

Очень понятный)

- Скажите, на дороге висит знак ограничение скорости 80км/ч. Можно ли поехать в обратную сторону со скоростью 1000км/ч? Ведь относительно прямого движения и этого знака, скорость будет -1000км/ч, а стало быть меньше ограничения 80км/ч.

Именно так. Если даташит читать не думая, так и получится.

---------- Post added at 22:54 ---------- Previous post was at 22:49 ----------

Вопрос у меня именно по паспортным данным. Если написано

Код:

IOH High-level output current MAX: –0.8 mA

то какие токи производитель микросхемы считает допустимыми?

Благодаря вашим ответам мне это представляется так:
-1 mA - нельзя
-0.5 mA - можно
+1 mA - можно
+10 mA - можно

правильно?

---------- Post added at 23:16 ---------- Previous post was at 22:54 ----------

А еще я сегодня много читал и думал по этому поводу :smile: и пришел к мысли что эти самые –0.8 mA следует понимать так: если ток превысит этот предел то микросхема то работать может и будет, но производитель не гарантирует что уровень напряжения на выходе будет логическим 1. То есть при –0.8 mA напряжение гарантируется как минимум 2.4 В (по паспорту), а вот если допустим попробовать выжать из неё -2 mA то напряжение будет к примеру 1.5 В (цифра от балды) то есть явно не логический 1.

Если же ток будет со знаком + , это значит что выход подтягивается к +5 и поэтому напряжение на выходе будет даже больше чем должно быть. Что есть хорошо - отсюда вывод что ток со знаком + разрешается любой.

PS. В аналоговой электронике я полный лох так что не удивлюсь если все эти мысли окажутся полным бредом :smile:. Критика приветствуется.
05.05.2012, 23:30
Titus

Может я и ошибаюсь, но человек явно троллит)

Четким языком было сказано, значения максимального тока надо воспринимать ПО МОДУЛЮ. Знак дан только дла ориентира, куда идет ток. Втекающий он или вытекающий.

---------- Post added at 23:30 ---------- Previous post was at 23:26 ----------

Цитата:

Сообщение от Tim

А еще я сегодня много читал и думал по этому поводу :smile: и пришел к мысли что эти самые –0.8 mA следует понимать так: если ток превысит этот предел то микросхема то работать может и будет, но производитель не гарантирует что уровень напряжения на выходе будет логическим 1. То есть при –0.8 mA напряжение гарантируется как минимум 2.4 В (по паспорту), а вот если допустим попробовать выжать из неё -2 mA то напряжение будет к примеру 1.5 В (цифра от балды) то есть явно не логический 1.

Да, примерно так.
05.05.2012, 23:35
MV1971

Цитата:

Сообщение от Tim

А еще я сегодня много читал и думал по этому поводу и пришел к мысли что эти самые –0.8 mA следует понимать так: если ток превысит этот предел то микросхема то работать может и будет, но производитель не гарантирует что уровень напряжения на выходе будет логическим 1. То есть при –0.8 mA напряжение гарантируется как минимум 2.4 В (по паспорту), а вот если допустим попробовать выжать из неё -2 mA то напряжение будет к примеру 1.5 В (цифра от балды) то есть явно не логический 1.

По сути это правильно.
Увеличение вытекающего тока ведет к увеличению падения напряжения как на токоограничительном резисторе, так и на верхнем транзисторе и диоде, в результате напряжение может быть в наихудшем случае менее логической 1.

Для втекающего тока ограничение связано с предельным током нижнего транзистора и также с увеличением падения напряжения на нем при увеличении тока, из-за чего напряжение может стать выше лог. 0. Поэтому ток любой может быть, но не может разрешаться.
10.05.2012, 18:44
Tim

Цитата:

Сообщение от Titus

Может я и ошибаюсь, но человек явно троллит)

Четким языком было сказано, значения максимального тока надо воспринимать ПО МОДУЛЮ. Знак дан только дла ориентира, куда идет ток. Втекающий он или вытекающий.

Может я и ошибаюсь, но знак зависит от того, что подключено на выходе. А втекающий и вытекающий токи имеют разные знаки
10.05.2012, 19:00
Titus

Цитата:

Сообщение от Tim

Может я и ошибаюсь, но знак зависит от того, что подключено на выходе. А втекающий и вытекающий токи имеют разные знаки

Ток из ножки вытекает, когда на ножке потенциал больше, чем на том, что к ней подключено, и втекающий, когда на том, что подключено потенциал больше.
Допустим, к ножке подключили резистор на землю. На него ток может быть только вытекающим. Что при логическом нуле, что при логической единице. А если к ножке подключили конденсатор на землю, то пока конденсатор разряжен, а на ножке лог '1' - ток из ножки вытекающий. Конденсатор зарядился - тока нет. На ножке логический '0', из конденсатора ток начинает обратно втекать в ножку, ток получился втекающий.
10.05.2012, 19:08
Vasily

Может тогда переформулировать вопрос так:
1. Выход микросхемы через резистор посажен на землю, какой маскимально допустимый ток для выхода?
2. Выход микросхемы через резистор посажен на шину питания, какой маскимально допустимый ток для выхода?
10.05.2012, 19:14
Titus

Цитата:

Сообщение от Vasily

Может тогда переформулировать вопрос так:
1. Выход микросхемы через резистор посажен на землю, какой маскимально допустимый ток для выхода?
2. Выход микросхемы через резистор посажен на шину питания, какой маскимально допустимый ток для выхода?

1. 0.8mA
2. 16mA
10.05.2012, 19:29
Tim

почему именно 16mA?
10.05.2012, 20:37
Titus

Цитата:

Сообщение от Tim

почему именно 16mA?

Потому что:

Цитата:

Сообщение от Tim

Код:

IOH High-level output current MAX: –0.8 mA IOL Low-level output current MAX: 16 mA
10.05.2012, 20:41
Tim

мы рассматриваем вариант когда на выходе лог. 1, а 16 мА относится только к нулю
10.05.2012, 21:12
Titus

Цитата:

Сообщение от Tim

мы рассматриваем вариант когда на выходе лог. 1, а 16 мА относится только к нулю

В таком случае тока не будет. Кроме минимального тока утечки на землю, но это какие-то микро-микроапмеры.

---------- Post added at 21:12 ---------- Previous post was at 20:47 ----------

http://s019.radikal.ru/i633/1205/ff/269194986f96.png

Случай первый - Вход подтянут к Vcc или висит в воздухе:
Диод D1 закрыт.
Ток течет через базу VT1, открывая VT1.
Ток не течет через базу VT2, VT2 закрыт.
Диод D3 открыт.
Ток течет через базу VT3, VT3 открыт.
Ток течет через базу VT5, VT5 открыт.
Ток не течет через базу VT4, VT4 закрыт.
Таким образом в данном состоянии, открыт VT5 в выходном каскаде, разрешая втекать току с выхода.

Случай второй - Вход потянут к GND:
Диод D1 открыт.
Ток не течет через базу VT1, VT1 закрыт.
Ток течет через базу VT2, VT2 открыт.
Диод D3 закрыт.
Ток не течет через базу VT3, VT3 закрыт.
Ток не течет через базу VT5, VT5 закрыт.
Ток течет через базу VT4, VT4 открыт.
Диод D4 открыт.
Таким образом в данном состоянии, открыт VT4 в выходном каскаде, разрешая вытекать току через 100 Ом резистор на выход.
Если выход подключен к Vcc, то диод D4 и транзистор VT4 закроются и ток не потечет.