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[参考译文] SN74HCS74：使用 D 型触发器驱动 CSD16301Q2A 和 CSD16327Q3 MOSFET 和 SN74LVC00A NANDS

admin
Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC44273, SN74LVC125A, SN74HCS74, CSD16327Q3, SN74LVC2G34
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/logic-group/logic/f/logic-forum/1475336/sn74hcs74-driving-csd16301q2a-and-csd16327q3-mosfets-and-sn74lvc00a-nands-with-a-d-flip-flop

器件型号：SN74HCS74
主题中讨论的其他器件： CSD16327Q3、 SN74LVC00A、UCC44273、 SN74LVC2G34、SN74LVC125A

工具与软件：

您好！

我要使用1个触发器驱动1个 MOSFET、以及另外2个 MOSFET + 1个与非门、使用另一个具有此 IC 的触发器驱动：

输出电流：

SN74HCS74 DFF：绝对最大值为35mA、未指定高/低电平输出电流。

a)
一个 Q 输出驱动 CSD16301Q2A 和 CSD16327Q3
与非门的1个输入引脚

b)
另一个的 Q 输出仅驱动 CSD16301Q2A

我看到 MOSFET 的最大输入电容分别为：
CSD16301Q2A 340
CSD16327Q3 1300pf

后者对于我的设计绝对至关重要。

我将使用 SPICE 模型对此进行仿真。

我首先是通过5欧姆电阻驱动这些 MOSFET。 在仿真中、它们似乎在+-70ma 时达到最大值。

当我把它更改为50欧姆时、在(a)情况下它大约为+-20x20ma=40mA、在情况下大约为32ma。

但是、这些脉冲非常短(在 B 情况下、它比24mA 高8纳秒)。

如果 A 和 B 的逻辑门使用上述5欧姆电阻器和从逻辑到栅极模拟得到的70ma、那么驱动 MOSFET 是否是个问题？

一般而言：短脉冲高于最大额定值是不是问题？
我真的很难找到有关这方面的明确信息。

我还使用 SNx4LVC74A DFF 进行了测试。 其最大输出电流额定值为24mA。 为什么 HSC 没有此功能？如果需要、我应该限制 HSC DFF 的电流。

此外:是否可以直接连接上述不带限流电阻的 NANDS/DFF ?

此致、
Klaas-Jan

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    一些其他详细信息：

    -整个电路的模拟正确

    -我需要尽可能快地切换(ns 范围),但不经常切换(us 范围或甚至 ms 范围)

    -我不喜欢使用电流限制电阻器的栅极高于50,当然不高于100欧姆

    -如果我需要一个闸极驱动器,你是否有关于这方面的驱动器 IC 的建议(逻辑电平,对吗?) MOSFET？

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    逻辑门可以直接驱动高达70 pF 的容性负载。 对于较大的负载、必须添加一个串联电阻器、以便根据绝对最大额定值中的规定将电流限制在安全值。 (逻辑门的输出阻抗和 MOSFET 的栅极电阻也会限制电流。)

    为了提高驱动强度、您可以并行使用多个 CMOS 输出。

    如果还不够、请使用 UCC44273等栅极驱动器。

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    您好、感谢您的答复。 您是否也对3V 电平栅极驱动器有建议？

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    没有低于3.5V 的栅极驱动器。( CSD16327Q3 具有3V 的规格、但这不是1nF MOSFET 的典型栅极电压。)

    如果可能、请考虑使用5V 或更高的栅极电压。 (UCC44273接受较低的输入电压。)
    如果您必须以3V 电压驱动栅极、则只能选择使用多个并联逻辑缓冲器、或构建分立式栅极驱动器。

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    您是否能够计算我在上面提到的配置 A/B 所需的绝对最小电阻值？ 找不到任何与仿真匹配的公式。  SN74HCS74 也没有提到任何有关输出阻抗的信息。 此外、此 DFF 仅指定最大额定电流连续。 我有两个关于这一点的问题：在这个35mA 的最大额定值下、IC 是否能正常工作？ 正如这被指定为连续的、峰值可以更高、比如70ma 吗？

     UCC44273是一款5V 电源驱动器。 我的最低电源为3V、很难找到具有这种电源的驱动器、以实现采用相对较小的封装的 N MOSFET 低侧开关。

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    忽略最后一个问题。  

    首先、I 还可以更简单地说、50或100欧姆栅极电阻器会限制电流、足以满足上述 A/B 情况

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    最后一个问题：如果我使用缓冲器、这是否可以"支持"触发器输出(如所示)、触发器输出会进入 MOSFET 栅极、但也会进入缓冲器、然后该缓冲器的输出会进入同一栅极？

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    没有单独的峰值电流规格；您不得超过指定的限值。

    HCS 驱动强度太低。  在3V 电源下、LVC 输出的输出阻抗典型值约为12 Ω、因此56 Ω 电阻器应该起作用。 为了提高驱动强度、可并联使用 SN74LVC2G34的输出、甚至可以使用多个器件。

    由于额外的传播延迟、您不应将触发器和缓冲器的输出连接在一起。

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    您好！

    我发现我不需要那么快地驱动 MOSFET。

    仍然、为了隔离这个问题、我在   SPICE 设计中放置了一个 SN74LVC125A 缓冲器(实际上、我应该使用您建议的 SN74LVC2G34、但输出电流的额定值为3V)、该缓冲器只驱动2个 MOSFET。 我已 为每个添加了270 Ω 的限流电阻器 、以根据数据表中的最大额定值将驱动电流保持在23mA：

    这在整个设计中非常好地进行了仿真。 与非门仍由触发器驱动

    现在、当我再次移除缓冲器并使用具有相同最大电流额定值的触发器驱动 MOSFET +与非门时、我还需要驱动 NAND、它具有5pF 的输入电容、峰值电流当然会提高到大约77ma、时间约为328po 秒。

    所以现在我不能听从您的建议：" 您绝不能超过规定的限制"。

    这是一个矛盾,因为你命名2规则:

    -低于70pf 输入电容我不需要一个驱动电阻器,如果我从 DFF 驱动一个与非门,这超过了大约1 ns 的限制约40mA

    -你不应该超过限制,这是它做的。

    这就是为什么我把这个问题与一个缓冲区分开,模拟并再次删除它的原因。 MOSFET 的驱动电流不超过23mA、但 NAND 仍超过此值。 是否可以安全地将5pF NAND 与23mA 限流 MOSFET 连接在一起？

    此外、这些 MOSFET 总共具有1600pf 的栅极电容、那么12+56欧姆时如何？ Im 通过您提到的缓冲器在仿真中获得45mA 的峰值电流。

    此致、

    Klaas-Jan

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    实际上：如果我使用  SN74LVC2G34仿真相同的电路 、那么相同的驱动电阻器可产生大约12mA 的电流。 我真的可以信任这些逻辑门模型吗？ 是否所有 LVC 逻辑都不具有相同的输出阻抗？

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    当负载小于70 pF 时、您无需考虑电流限制。

    我对 LVC 输出使用了50 mA 的绝对最大额定值。 建议运行条件可以保证 MOSFET/MOSFET VOH 限制、但如果要驱动 VOL、您无需对这些限制进行担心。

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    是的、但我想说的是我驱动 MOSFET 和与非门。 我关心的是 VoL/Voh、最坏情况下的负载现在为1600PF + 5PF NAND。 那么、接下来该怎么办？ 那么我认为我必须将它保持在24mA。 我是否保持1600PF 负载为24、那么我是否应该不关心5PF NAND 负载？ 或者我应该使用一个缓冲器将与非输入与 MOSFET 栅极隔离？

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    您可以直接从触发器的输出驱动 NAND 输入、在电阻器之前。

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    你好、克莱门斯、好的、这就是我要做的！ 感谢您的帮助。

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    这可能是一个多余的问题、但我还可以在电阻器之前驱动2个 NANDS 吗？ 我问这个问题、因为在仿真中、我看到 DFF 输出高达600mA +振铃的电流、并且峰值高于5V。 我能忽略它吗？

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    TI__Guru**** 2382480 points
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    是； 一个逻辑输出可驱动多个逻辑输入。

    仿真可能是错误的、但我不知道细节。