快速答案是,建议将VIH (电压输入高电压)和VIL (电压输入低电压)应用于多路复用器的控制输入,以实现逻辑高电压和逻辑低电压。 这些阈值级别可在数据表中找到。
VOH (电压输出高电压)和VOL (电压输出低电压)阈值电平不适用于模拟多路复用器,因为它们指定了某些测试电流下的输出驱动。 TI模拟多路复用器不驱动任何信号,因此没有指定VOH或VOL级别。
在这里,我们将进一步扩展适用于模拟多路复用器(VIH和VIL)的逻辑电平。 虽然VOH和VOL阈值不是由多路复用器驱动的,但了解这些阈值有助于确定驱动逻辑信号的设备是否与有问题的多路复用器的控制引脚兼容。 驱动器输出的VOH电压应高于VIH电平,以便多路复用器将输入记录为'High'(高),而驱动器驱动的VOL电压应保持在Mux逻辑针脚的VIL电平以下,以将输入记录为'Low'(低)。 如果不满足这些条件,开关控制逻辑将保持未知状态,并将使开关处于不确定状态。
下面是多路复用器的VIH,VIL与输出驱动器的VOH和VOL级别之间的关联图示;这通常是处理器GPIO引脚。
逻辑阈值
您的mux的VIH/VIL水平不会始终与驾驶员的VOH/VOL水平一致。 如果是这种情况,您可能无法相应地控制多路复用器。 这就是了解您正在使用的设备的逻辑阈值级别非常重要的原因。 以下是大多数系统中常见的典型控制逻辑阈值级别。
如上图所示,并非所有逻辑电平都兼容,可能需要电压转换器在具有不同阈值的设备之间进行通信。 请注意,Vt 是理想的CMOS设备切换的理论阈值级别。 但是,这在实际应用中有所不同,因此它不用作切换逻辑信号的阈值级别,因为如果这样做,您很可能会发现逻辑状态不稳定。 在TI模拟多路复用器中,包含少量滞后,有助于缓解在使用慢速控制输入电压切换时的不稳定,在这种情况下,信号可能会停留在VIH和VIL之间的中间区域周围。 这种滞后使器件能够在离散级别从高切换到低或从低切换到高,而无需考虑逻辑状态中的振荡或不确定性。 但是,仍建议将控制引脚驱动在VIH以上或VIL以下,以帮助限制设备的整体电流消耗,并考虑滞后阈值的任何细微变化。
为确保您的系统能够以最佳状态运行,请务必选择与系统中使用的逻辑级别兼容的设备。 下面是1.8V CMOS器件逻辑不兼容的示例,该器件试图驱动具有5V CMOS逻辑输入的多路复用器。
这里很容易看到,当设备驱动信号高或低时,上的5V CMOS输入将确定输入为低状态,而使用此配置将永远无法实现高状态。 这两个逻辑设备不兼容。 您可以通过使用电平转换器将1.8V输出转换为5V来解决此问题,也可以简单地选择 TI众多支持1.8V控制逻辑的模拟开关和多路复用器之一。
要检查TI模拟多路复用器的阈值级别以确保兼容性,您需要查找数据表中的VIH Ω 和VIL规格。 以下是TMUX1574数据表中具有1.8V逻辑兼容输入的示例。 请注意,逻辑电平与VCC电源电压无关,而是逻辑电平是固定的,与电源无关。 也就是说,TMUX1574这样的器件可以通过5.5V导轨供电,逻辑输入可以达到5.5V,并且仍然可以与1.8V逻辑兼容。
看一下数据表,我们可以看到,只要驱动逻辑输出信号的设备能够驱动一个介于1.2V和5.5V之间的信号(对于逻辑高电压),并且低于0.45V (对于低电压低电压低电压低至0V),TMUX1574将具有逻辑兼容性。
为了进一步说明1.8V逻辑多路复用器的兼容性,下图显示了驱动mux的1.8V CMOS器件与1.8V逻辑兼容输入的逻辑比较示例。 与前面的1.8V逻辑输出驱动5V CMOS输入的图不同,其中VOH和VOL都包含在VIL区域中,您将在图中看到VOL位于VIL下方,VOH位于VIH上方, 使这两种逻辑设备完美兼容。
有关逻辑输入/输出控制级别的更多信息,请参阅TI Precision Labs视频 输出/输入逻辑级别(VOH,VOL,VIH,VIL)。