[参考译文] CD74HCT221：脉冲宽度与非政治计算的计算值在第一个多谐振荡器输出端不匹配？

您好、Vinay。

您在多少个器件上测试过此功能？ 只有一个？  

我想知道这是否只是由于工艺差异而观察到的现象。

此致！

马尔科姆

 到目前为止、我测试了5个器件、所有这些器件在 TP27 (10.5us 至10.7us)具有类似的响应。

您好、Vinay。  

为了简化您看到的问题、"实际测试"显示10.5 us、而"理论测试"显示8.4 us？ 请更正我、如果我弄错了、这里有很多信息、我只是想逐步调试这个问题。  

大多数时序将基于外部电阻器和电容器。 您是否测量了这些值并检查了容差？  

尊敬的 Albert：  

是的、您答对了我的问题、没错。

电阻值为1%(R56)、电容(C26)为2%、这就是理论计算的方式。

我确实在电路板上测量了这些值、并且这些值在容差规格范围内。

不同之处在于触发器对器件内的电容器进行放电的方式：

• 左侧是当前器件 SN74221、
• 右侧是建议使用的器件 CD74HCT221

理论计算结果与~8.5us 的充电时间斜坡(如右侧图像所示)相符、

但是、放电 持续时间超过~2us 是由于在右侧图像中捕获的放电持续时间。

我的问题是、通常一旦在引脚2上收到触发信号、电容应该能够立即放电、一般而言大约为200或300ns 、但可以观察到 CD74HCT221器件需要~2us 进行放电？  

在以下截屏中：CH1是 Rx IC 的 TP27引脚、Ch2 (蓝色)是 U1 TP27的引脚15 (TP/CX)

请注意：左侧图像适用于部件 SN74221，右侧图像适用于部件  CD74HCT221

您好！

此查询是否有任何更新？

尊敬的 Albert：

感谢您的反馈。

没有拼写错误、因此 C26位置使用的电容值容差为2%： BFC241841003、来自 Vishay 、CAP、聚丙烯薄膜、.01uF、250V、 2%、5mmLS。

我对 CD74HCT221器件的一致性没有任何问题,我的观察结果总体上看起来非常好。  但我在尝试了解该部件的基本功能。

总体而言、我看到有一个额外的放电时间根据 R 和 C 值而变化、与200ns 或300ns vs 2us 内放电的一般功能不符？

如果我的 R56和 C26为： 1.21k (1%)和0.01uf (2%)、则放电容为~2us  

我的问题是、通常一旦在引脚2上收到触发信号、电容应该能够立即放电、一般约为200或300ns、但可以观察到 CD74HCT221部件耗时2us？

如果我们没有因额外的时间和数学运算而需要的技术原因、也不确定给定的方框图是否正确、我们可能必须丢弃此器 件、然后找到相应器件 SN74221NE4的替代方案、 我们在 我们的大多数旧设计中都使用了此方法、它同样具有自己的一致性问题、我在其他问题中捕捉到了这些问题、并详细分享了我的反馈。  

您好、Vinay。

我最初的数学运算错误、我使用了0.1uF 而不是0.01uF。 对于15mA 而言、问题似乎是2us、这一点似乎并不正确。  

1.您是否在第二个通道上测试过较小的电容器？ 第二个通道的电容似乎为0.1uF。  

2.是否仅测试了0.01uF 电容本身未连接到系统？  

尊敬的 Albert：

对于第二个通道、您可以参考以下链接、我捕获了详细的观察结果：

SN74221：有关脉冲宽度相关查询的 SN74221NE4 -逻辑论坛-逻辑- TI E2E 支持论坛

然而我也观察到第二通道的放电时间为~19us、 R54和 C28 为： 2.1k (1%)和0.1uf (10%)。

为了减少信道之间的混淆、我将此查询限制为目前仅讨论信道1。

信道1：使用 R56和 C26进行放电的2us 为： 1.21K (1%)和0.01uf (2%)  

根据通道1和通道2放电时间的观察结果、在 放电时间方面、外部元件似乎存在一些相关性、但从逻辑图中看、似乎没有任何延迟。

是否可以从 TI 团队获得反馈、以阐明 CD74HCT221和 SN74221NE4器件之间是否存在任何逻辑图差异？

我在器件 SN74221NE4的数据表中找不到内部逻辑图、如果您能分享它会很有帮助？

不确定 FET 驱动器路径(在内部为逻辑门和 DFF)中是否有任何有意的死区时间。

提出疑问的原因是存在 N 沟道和 P 沟道 FET？

嘿、Albert、Vinay、

查看提供的示波器快照、放电 FET 似乎没有按我的预期工作。 快速计算电容器的恒流放电：

I = C dv/dt = 0.01uF * 3.6V/2us = 18mA

我预计放电电流会大得多。

@Albert

您能否获取一些样本并验证我们是否在实验室中看到了相同的问题？

@Vinay,

我建议您在应用中使用某些 SN74LV221A 器件并进行测试-它是 MMV 器件的最新版本、具有最佳的线性度。

是否可以从 TI 团队获得反馈、以阐明 CD74HCT221和 SN74221NE4器件之间是否存在任何逻辑图差异？

我在器件 SN74221NE4的数据表中找不到内部逻辑图、如果您能分享它会很有帮助？

[/报价]

是的、这些与内部逻辑角度有很大不同。 如前所述、SN74221是我们支持的历史最久的器件之一(约60年)、并基于 TTL 电路。 HCT 系列较新、但仍然很老 (接近40年)。

否、我们不能共享我们器件的内部设计。 供参考-我们的逻辑数据表中提供的原理图仅在功能上与我们的器件等效。 他们不会为您提供任何器件的晶体管级设计。

尊敬的 Emrys：

与您的最后一个回复相关：

SN74221NE4是 PDIP 16引脚器件、与 SN74LV221A SOIC 相比。

建议的器件 SN74LV221A、但这需要设计变更(PWA)、因为我实际上在寻找合适的器件。

此外、SN74LV221A 器件似乎有不同的真值表、因为其中一个输入是负转换触发 的、即使我们更新了硬件、我不确定它是否可以在不更改固件的情况下工作？

请注意、当我查看 SN74LV221A 数据表时、我看到即使该器件也具有一个放电窗口、如以下快照所示、 但是总宽度看起来处于预期的脉冲宽度范围内(放电和充电时间均包括在内)。  我认为应该与 CD74HCT221相同  

所有感兴趣的是:一旦在引脚2接收到触发信号,电容器应该能够立即放电?

请注意、我已订购  CD74HCT221 器件两次(第5批和第10批)、

1.) 所有这些传感器仅在通道1上具有额外的2us 周期、配置时间为8.5us =>~10.5us

放电时间+充电时间与设定的脉冲宽度不匹配

R56和 C26为： 1.21k (1%)和0.01uf (2%)  

2.) 而 通道2非常一致、提供了配置时间、其中包括放电时间  

放电时间+充电时间匹配以设置脉冲宽度

R54和 C28 分别为： 2.1K (1%)和0.1uf (10%)e2e.ti.com/.../CD74HCT221E.zip

在通道2中：所有放电时间均为~19us 周期、但总脉冲宽度(放电 时间+充电时间)与设定的脉冲宽度非常一致。

=> 确定你已经看到和答复我以前的意见在下面的链接。

SN74221：有关脉冲宽度相关查询的 SN74221NE4 -逻辑论坛-逻辑- TI E2E 支持论坛

我还会随附10套作为第二批订购的 CD 系列器件的捕获图像-请随身携带文件大小(180MB)

您好、Vinay。

感谢提供详细的示波器捕获。 并解释 LV-A 器件目前无法正常工作的原因。

所有感兴趣的是:一旦引脚2收到触发信号,电容器应该能够立即放电?

电容器无法立即放电、但我期望您会说"电容器应该能够更快放电吗？"

恐怕这个器件因其年龄和起源(由 TI 收购的 Harris 构建/设计)而不知道该答案。 我没有参考的设计文件、因此我甚至无法检查相对 FET 尺寸。

在我看来、器件似乎一直在运行；它只是没有与数据表中的典型特性图100%一致。 该数据表位于我们的名单中、将在未来两年更新。

我通常建议使用单稳态多谐振荡器：

1.使用数据表图估算所需的 RC 值

2.使用计划的电阻器和电容器组件构建原型，并测试输出脉冲宽度(如果可能的话，在整个温度范围内)。 通过测试元件计算 K。 K = tw /(R * C)

3.重新计算 R 并调整 R 值以获得所需的脉冲宽度、切记这些不是精密仪器(根据工艺/温度变化、最坏情况下预计变化高达10%)

4.使用调整后的 R 值进行 Re 测试、以确保脉冲宽度符合系统要求。

尊敬的 Albert：

您是否有机会运行这些测试？

你看到了类似的观察结果吗?

尊敬的 Emrys：

 对于任何给定的 R、C 值制造商期望导出 K、这听起来很像、除非我们采用制造商建议的方法。

当设计人员更改这些值时、这将是一次性的工作。  

可能必须在您的数据表中清楚地记录这一点、以确保每个人都理解并显示在同一页。

您好、Vinay。

今天是一个假日。 但是、我订购的样片尚未到货(应该是本周推出)。 我将尽快执行这些测试。  

尊敬的 Albert / Emrys：

我试图进行更多检查、但我看到在一个通道中有0.01uF 电容(C26)、而在另一个通道中、我们有0.1uf (C28)。

我们看到通道为0.01uf 时的放电时间为~2us、而 看到通道为0.1uf (C28)时的放电时间为~20us、这让我了解进一步减小电容 值会有何影响。

因此、我已经尝试将 C28从0.1uf 替换为1nf 并将 C26从0.01uf 替换为1nf。

当然、也更新了电阻值。

两个位置、我都可以看到放电时间都减少到~ 220ns 或0.22us。  这确实确认放电时间完全基于外部电容值。  似乎我得到了我提出本次讨论的答案。  感谢您能评论。

*以下检查是在试验电路板上使用 CD74HCT221进行的试验台测试。

在以下 CH1 (黄色/橙色)中、CH2 (蓝色)位于 CXRX 引脚(放电时间)、CH3是外部触发信号。

*请丢弃此图中 CH3 (紫色)的脉冲宽度、 总响应不会随着较高的脉冲宽度而变化、直至5us。

我不小心降到了那个宽度、但我确实针对 CH3 (外部触发器)处的5us 脉冲宽度的用例进行了重新测试。

左侧捕获的图像位于通道1输出端  

右侧捕获的图像位于通道2输出端

但对 K 系数值存在问题。

我曾尝试根据测试检查重新计算 K 系数、但我的通道2输出 TP32在6kHz 触发速率下不够一致。

此外、让我知道是否可以使用更高的电阻值、我无法看到可以使用的 R 的最大值是多少。

在通道2中、由于 R 值较高(10K)、我无法在6kHz 触发条件下获得更好的响应/一致的值

我将通道2、R 值21.5K 和和 C 更新为0.01uf、以满足 CH2上的7kHz 触发、从而提供140us 的非常一致的输出。

听起来  CD74HCT221器件在可使用的电阻器上存在局限性、遵循设置的 R、C 值可为 CH1和 CH2提供一致的输出。

感谢您提供任何意见或反馈、这些意见或反馈对您非常有帮助。

尊敬的 Albert / Emrys：

根据您内部测试检查/讨论或我上次发表的意见、是否有任何意见或更新？

嗨、Vinay、

我们看到~2us 放电时间 (通道0.01uf)相比我们看到通道放电时间为~20us (通道为0.1uf (C28))、这让我想知道进一步降低电容 值会产生什么影响。

这正是我所期望的-在对电容器放电时、内部 FET 进入饱和状态、因此具有恒定电流放电。 10倍电容器= 10倍放电时间。

我确实尝试根据测试检查重新计算了 K 系数，但我的通道2输出 TP32在6kHz 触发率下不够一致。

在我看来，你计算的 K 系数很好--记住阿尔伯特前面提到的：

MMV 根本不精确、如果您需要精度、很可能必须更改为 MCU。 然而、所看到的时间差异相当"正常"。  您可以使用已完成的所有计算并调整 R 以获得最终值。  [/报价]

使用 MMV +外部 RC 时、精度不会优于50%。 即使有一个非常精确的电容器、我仍然不会提供比10%更好的准确度。

此外,让我知道是否可以使用较高的电阻值,我看不到 R 的最大值可以使用。

电阻限制通常基于漏电流、也就是说、在某个时候、您的电阻太大、以至于即使很小的漏电流也会导致电压漂移。 请参阅 DS 中的 EC 表以了解泄漏电流值、并使用欧姆定律来计算电阻器两端的压降。 我建议不要超过500KOhm 与 MMV ,通常是好的保持在10k 和100k 之间。

[/quote]

嗨、Vinay、
我很高兴看到您的测试非常一致。

我仅想提醒您、这些器件可能都来自相同的材料、您在进行大规模生产时仍然可以看到转变。 如果不在生产流程中添加某种类型的检查、请不要依赖此类器件来实现精确计时。

是的、我同意 Emrys 的观点、

我刚刚分享作为参考、有时它也可能对其他人有所帮助。

同时、我计划在测试规格中捕获一些容差。

非常有帮助的讨论、感谢  您(Emrys & Albert)耐心评论和提供反馈。