[参考译文] SN74LVC3G17：在提供输入信号的同时输入电源 VCC 中的压降

Praveen、您好！

您是说 VCC 引脚上的电压被下拉、还是说输出电压被下拉(或可能两者都拉)？

当器件未切换时、VCC 是否稳定在3.3V？

如果是、当器件以更高的频率进行开关时、 输出的开关速度足够快、消耗足够的 RMS 电流、该电流会加载到 VCC 中、VCC 会根据您在 VCC 连接处使用的 LC 滤波器的外观设置为3.3V。  

如果您绕过电感器(铁氧体磁珠？) 这是否使 VCC 在更高的电压下更稳定？  

它还可能取决于输出为 CCD 提供的电流。 您是否知道这是高电流负载？ 负载是多少？

如果是这样、开关频率和高输出负载的组合可能会降低电源电压、并且 LC 滤波器没有足够的时间恢复到3.3V、并且趋稳至接近3.0V。  

要测试 LC 理论、您可以测量电感器两侧的 VCC。 电源本身是被下拉至3.0V、还是仅是 VCC 线路？ 如果它只是 VCC 线路、那么这似乎证实了 LC 滤波器负载理论。

最棒的
Michael

您好 Michael J Schultis

您是说 VCC 引脚上的电压被下拉、还是说输出电压被下拉(或可能两者都拉)？

-- VCC 引脚被下拉。  

当器件未切换时、VCC 是否稳定在3.3V？

--是的。 电压稳定。  

如果您绕过电感器(铁氧体磁珠？) 这是否使 VCC 在更高的电压下更稳定？  

--是的，我们绕过了一个 FB，即使我们能够看到 VCC 下降。 (FB 器件型号：BLM18EG221SN1D)

它还可能取决于输出为 CCD 提供的电流。 您是否知道这是高电流负载？ 负载是多少？

这是一条 CCD 影像传感器时钟线。 我们将驱动一条4米长的电缆。  

即使我们绕过电感器、我们也能够看到缓冲器的 VCC 电源中发生的负载。  

此外、缓冲器的电源由可变电源电路提供。  

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晶体管发射极连接到缓冲器、(晶体管器件型号：KSC3265YMTF)

VR2用于控制缓冲器电压。 该缓冲器 VCC 下降的原因可能是什么？  

借助于三个27MHz 输入信号、动态功耗为19pF×(3.3V)²×27MHz×3≈16.8mA。 除此之外、负载的功耗(4m 电缆)可能更大。 (请参阅 [常见问题解答]如何计算 CMOS 逻辑器件的功耗或电流消耗？)

当器件未切换且添加了100 Ω 负载电阻器时、您是否会得到相同的压降？ 断开电缆是否会降低压降？

您好 Clemens  

我们已从固定稳压器提供电源。  在此期间、我们吸收的总电流约为30mA。  

当器件不进行开关并且添加了100 Ω 负载电阻器时、您是否会得到相同的压降？ 断开电缆是否会降低压降？

是的、在检查0 - 500欧姆(使用 Pot)负载时、我们吸收了大约~100mV 的负载变化。  

此外、我们对 LVC、HC、HCT 等逻辑电路是否会起作用有疑问？

如您所见、该电源电路具有不良的负载调节。 考虑使用 TLV741P 或 TLV713P 等集成稳压器。

不同的逻辑系列具有不同的功耗。 但是、像 HC 这样的弱小系列可能无法在4米长的电缆上驱动27 MHz 的频率。

此外、我们还尝试了不同的电源、例如5V @ 2A 稳压器输入。 不过、我们可以找到加载问题、  

对于27MHz @ 4m 电缆、您会向我推荐驱动器吗？

此外、我还想知道并行化两个缓冲区是否有助于解决此加载问题。

对于27MHz 超过4m 的频率、单端信号不是一个好主意。 我将使用差分信号、即 LVDS。

您好、Albert Xu1

-仅使用一个通道，而不是将所有三个通道短接在一起。

为了提高驱动强度、我们将所有三个通道短路。 (这是将所有三个通道短接在一起的主要原因)

-增大旁路电容器

是的、我们通过添加100uF 尝试了这一点、但没有帮助我们。  

-增加负载电阻器

这是一个 CCD 传感器时钟信号、如果我增加负载电阻器、它肯定会影响信号质量。 (这也会反映在图像质量中)

现在、我正在尝试并行化两个缓冲器。 完成后、为了提高驱动强度、我将分享结果。   

你好、克莱明  

我们具有单端 CCD 传感器。 因此我们无法使用差分对。 (传感器由客户建议、因此我们无法更改)

如果您无法更换电缆、则必须根据需要使用尽可能多的并联缓冲器。 考虑 SN74LVC541A。

为了防止电源电压下降、在器件附近使用适当的稳压器和良好的去耦。

你好、克莱明  

我想知道74LVC3G17的任何输入阻抗都是指定的、否则、如果我连接串联缓冲器将有助于解决负载问题。   

如果有任何机会增加(27MHz)的输入信号驱动电流强度、将有助于解决负载问题。   

LVC 器件的输入阻抗为几 GΩ。
LVC 器件的输出阻抗通常为12 Ω。

要提高驱动强度、请并行使用多个输出。 但这与 VCC 压降完全无关。

谢谢、Clemens  

我尝试并行化这两个缓冲器、但它并不能完全发挥作用。 不过、我仍然面临着加载问题。  

我想知道、根据驱动能力、ACT、HC 和 LVC 逻辑技术之间有什么微小的差异？  

未来最好选择哪一项？ 以驱动4m 电缆(27MHz)。  

交流电不比 LVC 强。 HC 的输出要弱得多。

您可以尝试使用 LM5114等快速栅极驱动器、但在27MHz 下、它可能会过热。

在27MHz 频率下驱动单端4m 电缆没有好的解决方案。 这就是我建议使用 LVDS 的原因。 什么会阻止您在另一端放置 LVDS 接收器？

你好、克莱明  

非常感谢、我将检查一次并告知您。  

你好、克莱明

不过，我对这点仍有一些困惑。  

我刚才在输出中连接了一个100欧姆的电阻作为负载。 而不连接传感器电缆。 负载电流很可能约为50mA。

我尝试并行化这两个缓冲器。 不过、我仍然面临着加载问题。 这是如何实现的？ SN74LVC 可独立提供50mA 电流。  

到目前为止、我刚刚消除了4m 电缆。

即使它是并联的、它也无法驱动50mA (100欧姆负载)？ 为什么会发生这样的情况？  

"加载问题"到底意味着什么？ VCC 或输出电压的下降？ 多大？

单个 LVC 输出的阻抗约为12 Ω。 您可以通过并联输出或使用更强大的器件(如我提到的栅极驱动器)来减少这种情况。

负载问题是我们没有获得足够的电流驱动强度。

因此、输入电压 Vcc 会下降约50mV 至300mV。   

是的、我们还将研究栅极驱动器。  

我找到的使用逻辑门驱动传输线路的最佳方法是使用源端接来尽可能匹配线路阻抗。

正如 Clemens 所说，LVC 输出阻抗为12欧姆--如果您使用50欧姆的 T 线，则可以添加38欧姆，以便从逻辑门获得尽可能最佳的响应(仅使用一个通道)。 并行添加更多通道只会进一步降低阻抗并导致更差的失配--我看不到任何会改善接收器接收到的信号完整性的情况。

此外、并联更多通道也会增加更多电源电流要求、这可能是导致电源电压下降的原因。

我在 这里有一个常见问题解答、其中详细介绍了使用逻辑器件传输线路的用法： [常见问题解答]将逻辑器件的输出连接到50欧姆传输线路时会发生什么情况？ 

您好、Emrys Maier  

非常感谢您的讲解。  

但我有一个疑问。 我们参考了客户提供的电路。 他们在那里使用类似类型的缓冲器电路、它在没有驱动问题的情况下工作得非常好。

请找到图像。  

器件型号： TC74HC14AF -数据表附于下方。  

e2e.ti.com/.../TC74HC14AF_5F00_datasheet_5F00_en_5F00_20160921-_2800_3_2900_.pdf

对于他们来说、电路工作正常、没有任何驾驶问题。 输入 VCC 更稳定。  

我非常困惑、如何使用 HC 逻辑解决这些问题而不会出现驱动问题。 甚至 LVC 都优于 HC 逻辑。  

请查找缓冲器原理图供您参考。  

e2e.ti.com/.../Compare-buffer_2E00_.pdf

HC 输出的阻抗约为30 Ω。 因此、为了获得与两个并联 HC 输出相同的效果、单个 LVC 输出大约是正确的。

请 µF、该电路使用47 μ F 电容器。

大家好、Clemens、  

是的、我们尝试使用的电容器为100uF。 没有帮助。  

您好、Emrys Maier

即使我的缓冲器输入信号电压为3.3V、它也只是一个直流高电平。 (非27MHz 信号)-空载条件

在这种情况下、缓冲器电压 VCC 也会下降约50mV。   

即使我的缓冲器输入信号电压为3.3V、它也只是一个直流高电平。 (非27MHz 信号)-空载条件

在这种情况下、缓冲器电压 VCC 也会下降约50mV。   

50mV、而不是什么？ 在另一种情况下、VCC 高出50mV？

我在 3.3V 左右为缓冲器 SN74LVC3G17提供高输入(输入电压)

在没有输入电压的情况下、电源电压 VCC 稳定在3.3V。 将3.3V 输入作为信号提供给缓冲器。  

电源电压降至3.2V。

"无输入"是否意味着低电压？ 还是浮动输入？

输出端是否有任何负载、是否有一些下拉电阻器、或者是否有其他任何负载电源？

"无输入"是否意味着低电压？ 还是浮动输入？  是的、这是一个浮动引脚。  

输入引脚不应悬空；这可能会产生交叉电流并增加功耗。

您能否测量流出电源的电流大小？ SN47LVC3G17本身不应消耗任何明显的电量。

克莱明、您好、是的、我将检查一下。  

大家好、Clemens、我忘记说一件事、我们将使用可变稳压器更改缓冲器电压(VCC)-(3.3V 至4.5V)。  

我们将在获取适当的图像数据后修复缓冲器的电压。 (VCC 电压可能为3.3V 或3.8V、甚至4.2V)这会根据图像传感器而变化。  

因此、我怀疑、

该电压变化会影响 LVC 逻辑缓冲器的动态性能。  

与任何 CMOS 器件一样、输出阻抗随着电源电压的增加而略有下降。

如果要复制 TC74HC14AF 解决方案、只需使用 SN74HC14、SN74HCS14或 SN74AHC14即可。

你好、克莱明

谢谢、我们将对此进行检查。  

你好、克莱明  

我想知道、 当输入信号的上升和下降时间很短(几 ns)时、缓冲器的任何动态电源电流都不同？  

如果我缩短缓冲器输入信号的上升和下降时间。 这将有助于解决驾驶问题？  

此外、我还想知道 Delta ICC？ 我是否需要考虑这一点？  

输入端的慢速边沿会增加交叉电流、但不会影响输出。

ΔICC 仅适用于低于电源电压的输入信号。

是的、在我们的案例中。 输入信号低于电源电压。  

那么您需要一个电平转换器。 输入电压是多少？ 它是否会降至0V？

我们将使用3.3V (27MHz)的信号输入

输入电源 VCC 为3.5V 至4.5V。   

然后使用 SN74LV1T34等移位器。 (其驱动强度类似于(A) HC。)

当然、我将进行检查。  

大家好、Clemens、

此外、我还想知道输入信号将如何影响 μ ΔICC。   

当输入信号低于电源 VCC 时、ICC 将如何影响它？