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[参考译文] SN74HC240：低电平输入电压不符合数据表

admin
Guru**** 2538955 points


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/618667/sn74hc240-low-level-input-voltage-not-according-to-datasheet

部件号：SN74HC240

我们使用 SN74HC240DWR芯片，我最近测试了输入行为，发现 在5V电源电压下，低电平输入电压为1.320V。

测量是在80 % 占空比为2 Hz的频率下在1K欧姆SMT电阻器下进行的。

(因此，测量不是直接在芯片输入上进行，而是在分离式1K电阻上进行，我的函数发生器的50欧姆输出连接在这里。 已验证电压测量是否准确。)

该数据表显示 在4.5 Vcc时，低电平输入电压为最大值(1.35V)。 随后，我测量到另一台设备上的低电平输入电压更高，Vcc更低！

这让我感到惊讶。 在相同的测量设置下，1K电阻器和Vcc = 3.3V - 低电平输入电压为1.420V。 为什么会发生这种情况？

数据表是 SCLS128D−1982年12月−2003年8月修订显示 Vcc功能中低电平输入电压的变化(参见表第3页)

那么为什么设备的表现不是这样呢？ 自2003年数据表发布以来，这些芯片是否发生了变化？

如果是-输入差异是什么？ 具体来说，这些新生产的器件的Vcc 3.3V和5V的低电平输入电压值是多少？

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    TI__Guru**** 2538955 points
    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。

    您好，Andrew，

    您能否向我们提供您的测试设置示意图？

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    TI__Guru**** 2538955 points
    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。

    我在引脚15 (2A3)上为SN74HC240DWR的输入焊接了1K电阻器。 然后，到那个1K电阻器上-我焊接了一个测试点，在那里我连接了一个示波器探头和发电机输出。 该芯片在电源引脚20上通过陶瓷帽连接5V或3.3V，并在引脚10上接地。 我将其余输入拉至Vcc。 OE过低。 就是这样。

    该测试主要是在缓冲区输出为低电平时提供2Hz的状态波形。 此时，输入状态始终为“高”。 波形长度为0.5 秒-其20 % 为负向导脉冲。 那个脉冲低电压是我的触发脉冲。 我更改波形偏移-以逐渐降低脉冲。 我使用示波器测量脉冲的下边缘。 在某些情况下，缓冲区会将引脚2Y3上的状态更改为Y输出H。 这是我报告 为低电平输入电压的电压。 这不是数据表所说的那样。  

    不管我的测试是什么-所述5V和3.3V的低电平输入电压是多少-即使没有进行测试？

    是否有更新的可靠数据表？

    谢谢你

    Andrew

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    TI__Guru**** 2538955 points
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    我一定会研究这一问题并发布我的结果。 我需要几天时间才能拿到样品。

    出于好奇，您是否有理由测试此设备的VIH/VIL规格？ 您是否计划在特定应用程序中使用它？
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    TI__Guru**** 2538955 points
    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。

    我们已经在使用零件。 我认为目前每年的使用量是4万件。 之所以进行此测试，是因为我们发现了一些外部问题，因此问题主要在于旧数据表中列出的参数，而不是零件本身。 我担心可能会有一些变化-有一天设备的VL阈值会更低，部件将停止工作。 这将是一个大问题。

    我非常关注-阈值电压没有遵循数据表-因为列出的最大值为4.5V，因此我预期在5V Vcc时会看到VL=1.5V，而不是我测量的1.320V。 我的意思是说这很奇怪，但并不是很奇怪，我可以理解这是一种零件变体。 我可以争辩——这是可以的——但是想象一下当Vcc降低时我的惊喜——我预计最大值为VL=1V，但测量值在1.420V时更高——所以在第二个设备上VL上升到了我身上——这是 我完全没有预料到。

    我不能解释，因为某处有错误。 我使用外部仪表和直流电源校准了测量设置，测量结果是实心的。 波形实际上是2Hz时的直流类型行为。 测试脉冲长度基本上为100毫秒。 此处没有错误。 IC体系结构肯定已经发生了变化-因为设备似乎没有跟上Vcc的变化。 要么就是这种情况，要么是设备有一些我无法解释的变化。 我真的不能猜测这种行为的原因，这就是我为什么要问的原因。

    我将依赖您提供的数据。 您在5V和3.3V电压下测量的VL，随后可能在数据表提供的值(2V，4.5V和6V)下测量，以便与数据表进行比较。

    如果我们要继续使用此部分，我需要对此问题进行官方衡量和解释。

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    TI__Guru**** 2538955 points
    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。
    感谢Andrew的详细解释。 我订购了部件，一旦他们找到我，我会立即测试。
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    TI__Guru**** 2538955 points
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    嗨，Andrew，

    我今天能够进入实验室并在6台设备上测试此设备。  我使用线性插值来查找合适的VIH 和VIL值，以测试3V，3.3V和3.6V的电压：

    VIH

    @3 V = 2.16 V

    @3.3 V = 2.358 V

    @3.6 V = 2.556 V

    虚拟

    @3 V = 0.84 V

    @3.3 V = 0.942 V

    @3.6 V = 1.044 V

    我发现我测试的所有设备都比数据表规格更好用。 下面是我的测试中的几个示波器：

    在4.5 V操作时：

    在3.3 V操作时：

    在2 V操作时：

    您所测量的结果似乎并不适用于所有这些设备。  我建议您与当地的TI销售办事处一起进行故障分析，以了解问题的最基本部分。

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    TI__Guru**** 2538955 points
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    感谢Emrys的分析-我想问一下第二个图形"@3.3V operation"-表示输入被设置为1V/DIV的黄线，似乎脉搏的下半部分正好处于1V电平。 对吗？

    那么，如果  芯片在1V时的状态明显改变，您是如何获得VIL @3.3 V = 0.942 V的值的？ (如果0.942V是内插值-则图形不会确认。)

    如果VILis确实处于0.942V，则黄线未达到该值-那么芯片是如何改变逻辑状态的？

    (您的芯片似乎在更高级别上做出了响应，但如果不放大该区域，很难准确地说出具体位置)  

    您能不能如此友好地显示100ns/div处的逻辑偏移区域，以显示芯片何时开始响应信号的下降边缘？

    我将再次重做测量-我将使用您设置的5毫秒脉冲长度，因为这显然与我看到的不同。

    我没有看到您提供的这么低的VIL水平。 我看不到0.942V电压-这在我的最后并没有发生

    我的信号开始在高得多的电压下改变逻辑。

    我的测量值为1.420V -基本上比1.67V触发点的值低一点-略高于1.18V点线，低于右侧黄色箭头的水平。

    谢谢你

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    TI__Guru**** 2538955 points
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    我在示波器上放置了输入的高低值的测量值(显示为"P1：基本(C1)"和"P2：顶部(C1)"。

    我认为这里的术语有些混淆。 Vil不是较低的阈值；它不是设备将切换的电压。 它是TI保证此部件将输入识别为逻辑低电平的最大值。 请注意，我计算出的VIL值为0.942V，但我以较高的1.014 V值进行了测试--这表明该器件绝对可以在0.942 V的数据表规格或以下使用(根据给定的2V和4.5V值进行线性外推)。

    此设备不能在阈值附近工作-因此，为什么它在数据表中有VIH和VIL值，而不是VT+和VT-值(分别为正向阈值和负向阈值)。 还有一个推荐的工作条件规格，用于从低输入到高输入的转换率， 这称为"∆t/∆v输入转换上升/下降时间输入转换上升/下降时间"，在最坏的情况下，表示设备应在1000 ns以下的时间内在VIL和VIH之间切换。

    TI目前不制定标准CMOS器件的阈值电压规格，将来也不计划这样做。 但是，我们确实指定了施密特触发器设备的阈值。
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    TI__Guru**** 2538955 points
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    这对您非常有帮助。 您说设备的性能比0.942V好一点。 我理解。 感谢您为我提供1.014V测量值。 这就是我要寻找的数字。 我现在将重新测量我端的样品，以确保我的数字匹配。 我会把我的结果带回你们的心中，我们将从这里开始。 从技术上讲，我的电压较高，因此它们符合最小阈值。