您好!
我正在尝试估算这种多路复用器的功耗、但不确定有没有更合适的方法可以做到这一点。
根据数据表、我需要为多路复用器提供5V 的电压、而我将电流消耗近似为50mA (通过 VCC 或 GND 的连续电流)、因为这是给定的最大电流值。
使用 P=I*V,我得到的功耗为50mA = 0.25W。
对于这个组件、这是合理的计算或近似值、还是应该使用不同的值或方法?
谢谢你:)
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您好!
我正在尝试估算这种多路复用器的功耗、但不确定有没有更合适的方法可以做到这一点。
根据数据表、我需要为多路复用器提供5V 的电压、而我将电流消耗近似为50mA (通过 VCC 或 GND 的连续电流)、因为这是给定的最大电流值。
使用 P=I*V,我得到的功耗为50mA = 0.25W。
对于这个组件、这是合理的计算或近似值、还是应该使用不同的值或方法?
谢谢你:)
这是绝对最大额定值、即您的电路必须确保绝不会超过此限值。
请参阅[常见问题解答]如何计算模拟开关的最大结温(Tj 最大值) 和最大功耗、以及 [常见问题解答]如何计算模拟开关/多路复用器的最大结温。
尊敬的 Sama:
感谢您联系我们! 0.25W 非常接近预期值。 以下是有关如何解决 CMOS 功耗的良好资源
[FAQ]如何计算 CMOS 逻辑器件的功耗或电流消耗?
电容会因开关处于导通状态还是关断状态而异。 您会得到最坏情况下的值、即 CF + Cio。 流经开关的最大电流被定义为50mA。 对于后一个问题、您只需要考虑已启用交换机的功耗。
此致、
亚历克斯
您好!
非常感谢您的回复、这真的很有帮助!
我对动态功耗计算仍然有一点不确定、因为数据表不提供输入频率(fin)或输出频率(fout)的信息。
这些是否与数据表中给出的 fmax (180MHz)相关、如果是、如何实现? 似乎没有给出任何其他频率值、这就是为什么我认为这个必须以某种方式使用、但这可能是错误的...
我还假设给定的 fmax 是多路复用器的最大采样频率、那么、如果使用奈奎斯特采样定理、多路复用器(fin)的输入频率可能必须为 fmax /2?
同样、我不确定这是一个有效的假设、或者如何计算多路复用器的输入和输出频率、因为除了这些参数外、数据表中还提供了动态功耗的所有其他关键参数。
在上下文中、多路复用器连接到一个力敏感电阻器矩阵、但我已经看到传感器的采样频率和多路复用器的输入频率是独立的、因此无需考虑使用。
非常感谢在这方面提供的任何帮助、再次感谢您!
萨马
尊敬的 Sama:
很抱歉这里的混乱! 让我后退一步。 您最初估算的电流消耗非常接近。 接下来要了解静态功耗、我认为这正是您对自己的应用感兴趣的。 但我们需要了解 Icc、根据电源条件、规格为160uA 或320uA。 根据具体应用,您可以看到5*160uA 或5*320uA。 当然、这会导致值非常小、因为 流经开关的电流通常不会流过 VCC 或 GND、因此实际上并未消耗。
功率耗散的计算方法与此不同、请告知我是否需要该计算方法!

此致、
亚历克斯
尊敬的 Alex:
非常感谢您的回复!
好的、我对电流使用了50mA 的"通过 VCC 或 GND"的连续电流、但这与您上面给出的 Icc 不同、因此我只是想确认我应该使用这些较低的值来实现静态功耗?
我还在为整体功耗(即静态+动态)而苦恼、所以需要找出动态部分。
我不确定的部分是您所连接链接中展示如何计算功耗的公式、即输入和输出频率(fin 和 fout)。
在上下文中、我实际上将多路复用器连接到我的传感器矩阵的行、将移位寄存器连接到对数据进行采样的每个列。 我当时想、移位寄存器和多路复用器的输入频率(fin)将与我为传感器矩阵确定的采样频率相同-这是一个有效的假设吗?
此外、这两个元件的输出频率是否也等于输入频率(与传感器的采样频率相同)?
我当时想这是因为传感器直接连接到移位寄存器和多路复用器、移位寄存器频率将设置传感器以及多路复用器的采样频率。
如果有任何帮助(连接行的多路复用器、连接列的移位寄存器)、我的电路看起来会与此类似:

我正在使用的移位寄存器为: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn54hc595-sp.pdf?ts = 1703224270900&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F
再次感谢您的帮助、如果您对此有任何建议以便能够找到动态功耗、那将非常好!
萨马
尊敬的 Sama:
可以更正使用较小的 Icc 值。 在本例中、我们对电源电流感兴趣。 在前面附加的常见问题解答中、您将在页面底部附近看到用于获取功耗的计算器。 所提供的样本 Icc 在 uA 范围内、因此可以检验一下。
实际上、前面的常见问题解答与 CMOS 逻辑器件相关。 我们的开关是无源器件、因此您无需担心此处的输入/输出频率等因素。 很抱歉耽误你的时间。
实际上、可以使用 此 E2E 中的以下公式来确定开关的功耗
其中简化为
因此、我们可以使用5V * 160uA + 1 * 50mA^2 * 240 = 0.6758W
此致、
亚历克斯
尊敬的 Alex:
再次感谢您的答复!
啊、好的、多路复用器和移位寄存器不是 CMOS 元件吗? 我被这里弄混淆了、因为多路复用器(https://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd74hc4051-ep.pdf?= 1703216081375)和移位寄存器(https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn54hc595-sp.pdf?ts CMOS = 1703224270900&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F)数据表都提到它们使用 ts 技术、但它们也是无源器件...
上面的公式将静态功耗与器件 本身的损耗(使用开关电阻)相加、因此 N 不是通道数(8)、还是因为一次只有一个通道处于活动状态而为1?
我还不确定这会如何应用于移位寄存器、因为数据表未提供"ron"电阻? -您能帮助这个组件吗?
再次感谢您、
萨马
尊敬的 Sama:
使用最初的常见问题解答来计算移位寄存器的功耗: https://e2e.ti.com/support/logic-group/logic/f/logic-forum/875721/faq-how-do-i-calculate-power-consumption-or-current-consumption-for-my-cmos-logic-device
如果您有任何问题、请告诉我。 如果能提供移位寄存器的器件型号、也会很有帮助。
此致!
马尔科姆
您好!
非常感谢您的答复。
我正在使用74HC595移位寄存器(https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn54hc595-sp.pdf?ts = 1703224270900&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F)。
我认为这是一个 CMOS 组件、但我正在使用数据表中给定的值计算动态功耗。
如果您能帮助计算功耗、那将非常好-谢谢!
尊敬的 Alex:
很抱歉再次仔细检查这个公式、但对于多路复用器(www.ti.com/.../cd74hc4051-ep.pdf = 1703216081375)、数据表显示了以下动态功率计算公式:

是否可以忽略这一点、即仍然不需要以这种方式使用输入和输出频率(不确定)查找动态功耗?
仅为确保准确、我再次问这个问题、否则将使用之前的公式、仅计算多路复用器本身在开关时的静态功耗和功耗。
谢谢。
萨马
尊敬的 Sama:
假设 n =开关输入的数量。 您有2个时钟和8个数据输入、假设我们总共有10个正在切换的输入(n = 10)。
我们从数据表中获得了400pf 下的 CPD:

假设 VCC = 5V、正如您在原帖中所述。 最后、我不确定输入信号的切换频率、但假设它们在1MHz 切换频率。 这不是您在数据表中找到的参数、因为它是您的系统固有的(由输入信号的频率控制)。 因此、动态功耗将是:
Pd = n x (VCC^2) x CPD x (输入的开关频率)= 10 x 25 x 400E-12 x 1E6 = 0.1W
对于静态功率、Icc max = 8uA:

因此 Pstatic = 8E-6 x 5 = 40uW。
此致!
马尔科姆
您好、Malcolm:
非常感谢这是真的很有帮助!
我有几个问题:
首先、对于输入数量、如果移位寄存器一次只有一个输入发生变化、则开关的总数量始终是1、而不是说1。
此外、您还提到、输入频率是可以设置的-如果移位寄存器直接连接到采样的传感器、那么输入频率与移位寄存器的下限是否等于传感器的采样频率 (假设传感器的输入频率不能低于传感器的采样速度)? -想问这是不是一个有效的假设。
谢谢你:)