Esta pregunta se deriva de la respuesta a otra pregunta Qué es la corriente de entrada del 74HC595
La respuesta hace una nota al OP, que también debe considerar la capacidad de disipación de energía.
Mi pregunta es ¿qué capacitancia de disipación de potencia? ¿Y dónde entraría en juego en términos de diseños?
La disipación de potencia de un chip CMOS se puede considerar como la suma de la disipación de potencia estática (corriente de fuga por el voltaje de alimentación) y la disipación de potencia dinámica.
La disipación de potencia dinámica a su vez consiste en la disipación de potencia relacionada con la conmutación de nodos internos y controladores y la disipación de potencia relacionada con la conmutación de capacitancia de carga externa. Cada vez que carga y descarga (un ciclo) se consume energía de un condensador E = \ $ \ frac {CV ^ 2} {2} \ $, por lo tanto, si la frecuencia es \ $ f_0 \ $, el consumo dinámico de energía es P = \ $ \ frac {f_0 CV ^ 2} {2} \ $ (por nodo). La mitad de la energía transferida se pierde como calor en cada borde.
En el caso del 74HC595, el consumo dinámico interno de energía es
\ $ P_ {dyn int} = \ frac {f_0 C_ {PD} V ^ 2} {2} \ $ (especificado en la hoja de datos como con todos los bits de cambio)
Para obtener la disipación de potencia total, debe agregar la disipación de potencia estática, la disipación de potencia dinámica interna anterior y la disipación debida a la capacidad de carga en cada salida
(de forma similar, será \ $ \ frac {f_0 C_L V ^ 2} {2} \ $ para cada salida).
Aunque la disipación de potencia estática está relacionada principalmente con la tensión de alimentación, tenga en cuenta que la disipación de potencia dinámica es proporcional al cuadrado de la tensión de alimentación, por lo que se reduce la tensión de alimentación de 5 V a 1,8. V (2.8: 1) reducirá el consumo dinámico de energía en un factor de 7.7: 1.
Entonces, si usted es un diseñador de nivel de placa y está interesado en la baja potencia, puede usar la frecuencia más lenta y (especialmente) la tensión de alimentación más baja posible. Si usted es un diseñador de chips, desea que las piezas funcionen con voltajes de suministro muy bajos (lo que significa que generalmente no pueden manejar voltajes relativamente altos). Como efecto secundario, estos transistores tienden a tener más fugas, por lo que la disipación de potencia estática aumenta incluso en los transistores que no están cambiando en absoluto.
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