Interpretar los resultados cuando la temperatura del IC se ajusta a todas las categorías

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Recientemente he descargado una hoja de datos para uno de los chips que estoy usando en mi proyecto, el familiar registro de cambios 74HC164. La URL de la hoja de datos está aquí:

enlace

Entonces miro dentro para tratar de averiguar cuánto tiempo necesita el chip para procesar varios estados, y proporciona tres categorías de temperatura como se indica en un círculo en la imagen:

Comomicircuitonuncasesobrecalienta,yseejecutaenunambientedetemperaturaambientenormal,meparececonfusaestahojadedatosenparticular.Esporquemiescenarioseajustaadoscategoríasdetemperaturayposiblementeatres.Paramí,latemperaturadelahabitaciónesde21grados,porloquelaúnicacategoríaquePODRÍAnoaplicarseamíeslacategoríade25gradoscentígrados.

Digamosquequeríadeterminarelretrasodepropagaciónenfuncióndelainformaciónproporcionada.¿Quévalordebousar?

  1. ¿Elpeorcasode255ns(porqueelrangodetemperaturaesde-40a+125grados)?

O

  • ¿Necesito un termómetro especial (dime que no sea caro) para medir el rango de grados de mi chip mientras se está ejecutando y obtener resultados basados en el rango de temperatura que reporta el termómetro especial?
  • O

    1. Debo suponer que estas temperaturas significan la temperatura de aumento máxima del circuito cuando está funcionando y seguir la columna de 25 grados?

    ¿O hay otra manera de calcular el valor basado en que el chip no se calienta en absoluto, incluso si se le aplica la energía correcta y todo el circuito está en una habitación a temperatura ambiente?

        
    pregunta Mike

    2 respuestas

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    Técnicamente, si no está ejecutando exactamente a 25 ° C, debe usar el valor máximo de -40 ° C a 85 ° C, ya que es el cubo más pequeño que se adapta a su temperatura (suponiendo que su tabla no se calienta demasiado y no está t hacer algo como ejecutar el tablero a 75C o 80C ambiente), por lo que 215ns es lo que necesitas usar. Sin embargo, eso solo se aplica si está ejecutando a 2.0V. Incrementa eso a 4.5V y estás a 43ns.

    En realidad, el retardo de propagación probablemente estará alrededor del valor típico, con un máximo de 170 n, ya que tiene un poco menos de 25 ° C y los circuitos tienden a calentarse cuando están en uso.

    La otra cosa a tener en cuenta es que esos máximos son muy conservadores en la mayoría de los casos. Son responsables tanto de las curvas de temperatura como de las variaciones del proceso. Es posible que el retraso de propagación real sea un poco más pequeño que el máximo.

    Si está muy preocupado por el retraso en la propagación, puede:

    1. Mida el retardo de propagación de ese IC en cada placa. Esto no es desconocido y para los equipos de precisión casi siempre hay una parte que debe caracterizarse por placa para fines de calibración. Necesitará calentar su tabla y enfriarla también en una cámara ambiental, a menos que solo especifique que funcionará según las especificaciones a una temperatura ambiente particular.

    2. Mida una muestra de circuitos integrados y concédase suficientes "fuzzies calientes" para que el retraso de propagación máximo sea de algún valor.

    3. Encuentre un registro de desplazamiento que tenga especificaciones más estrictas. Puede hacer esto utilizando una parte real o implementándola en un FPGA o CPLD y restringiendo las herramientas de síntesis para que cumplan con las especificaciones que desea.

    4. Diseñe su placa de modo que cumpla con la sincronización con las peores especificaciones absolutas. (Realmente deberías hacer esto de todos modos, incluso si no estuvieras muy preocupado)

    Si estuviera muy preocupado por el retraso en la propagación, elegiría las opciones 1, 3 y 4, siendo mi preferencia para las opciones 3 y 4.

    Nota al margen, si desea medir la temperatura del chip y averiguar su rango de temperatura real, solo necesita un termopar pegado a la caja del IC o flotar en el aire. Vienen con muchos multímetros en estos días y son bastante baratos.

        
    respondido por el Los Frijoles
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    Su temperatura variará en esta implementación de CMOS, principalmente debido a a) relojes de entrada lentos que permiten muchas corrientes de disparo cuando tanto los NFET como los PFET están --- brevemente --- encendidos, y una corriente de CROWBAR ; espere 1mmilliAmp por compuerta lógica dentro del IC que está cambiando de estado (debe colocar una resistencia de 1 ohmio desde un capacitor SurfaceMount de 0.1uF hasta el pin VDD, y monitorear la caída de voltaje --- configurar el alcance en CA --- a través del 1 ohm). b) cargas capacitivas pesadas en las distintas salidas; la potencia debida a las cargas capacitivas se calcula como 0.5 * Capacitancia * Frecuencia * VDD * VDD; a 100pF y 10MHz y 5 voltios, la potencia es de 0.5 * 1e-10 * 1e + 7 * 5 * 5 = 12.5 milivatios por salida; esta potencia se disipa dentro de esos pequeños FETS que impulsan la carga y es la potencia disponible para el condensador fuera del IC

    Tenga en cuenta que una variación en VDD de 4.5 a 5.5 voltios provoca una variación del 20% en la potencia.

        
    respondido por el analogsystemsrf

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