一文解析可觸發(fā)的多諧振蕩器

數(shù)據(jù)表中沒有任何內容可以警告那些粗心的用戶HC123可再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器存在毛刺的可能性。

我們考慮了不可觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。特別是，我們研究了德州儀器（TI）的CD74HC221?，F(xiàn)在我們了解了不可觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的工作原理，讓我們繼續(xù)研究它們的可觸發(fā)的多諧振蕩器表兄弟。

提醒一下，由于在Max Maxfield的“Registers vs. Latches vs. Flip-Flops”一欄中發(fā)布了評論，因此提示我查看這些部分，其中有人提到一些可重新觸發(fā)的多諧振蕩器在重新觸發(fā)的時間過于接近超時時會出現(xiàn)故障。 。

我們將從兩個TI部分開始-帶復位的CD74HC123雙可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)和CD74HC4538具有雙可重觸發(fā)精度單穩(wěn)態(tài)-但是我們將擴大搜索范圍，以考慮其他供應商的產(chǎn)品（一如既往，我鼓勵您打開任何數(shù)據(jù)表我們會在屏幕上的這些文章中進行引用或將其打印出來，以使您更輕松地進行后續(xù)操作）。

從數(shù)據(jù)表的第一頁開始，我們看到HC123是“帶復位的雙路可觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器”，而HC4538是“雙路可觸發(fā)精密單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器”。功能和說明列表表明這兩個部分都是可重觸發(fā)和可重置的。HC123數(shù)據(jù)手冊還包括HC423，它不允許從復位中觸發(fā)。

從說明中可以看出兩個區(qū)別。首先，A和B輸入的極性相反，其次，計算輸出脈沖寬度的公式不同：

我已經(jīng)看到我們在這里必須要小心。在兩種情況下，RX的最小值均為5kΩ，但是當使用相同的RX和CX值時，輸出脈沖將有所不同。

繼續(xù)看一下引腳圖，真值表和功能圖，我們看到引腳圖是不同的，而真值表和功能圖卻非常相似。這兩個部分之間的區(qū)別是HC4538（如HC423）不允許復位觸發(fā)。

HC4538數(shù)據(jù)表包括更詳細的邏輯圖和功能性端子連接表，如下所示：

74HC4538端子連接表，帶注釋（來源：TI）

這是一個有趣的表，它顯示了如何將可重新觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)連接為不可重新觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)。這些注釋還很好地解釋了可重新觸發(fā)組件和不可重新觸發(fā)組件之間的區(qū)別。74HC123具有相似的輸入，因此盡管我可能沒有想到也可以使用相同的方法。即使經(jīng)過了這么多年，我在查閱數(shù)據(jù)表時仍會學到新東西。

這兩部分的直流電氣規(guī)格相同。但是，當轉到“交換規(guī)范的先決條件”表時，我們發(fā)現(xiàn)存在一些差異。首先，HC4538對輸入脈沖寬度的響應比HC123窄一些。最大的區(qū)別似乎在于指定的其他參數(shù)。例如，HC123指定一個“復位去除時間”，在4.5V電壓下工作時為15 ns，而HC4538指定一個“復位恢復時間”，無論我們使用何種電源電壓，其均為5 ns。

HC4538還指定了重新觸發(fā)時間（trT），并參考圖11，該圖是重新觸發(fā)時間與定時電容的關系圖。但這并不能解釋什么是重新觸發(fā)時間。我的猜測是，您需要在兩次觸發(fā)之間等待多長時間，但也可能是重新觸發(fā)生效需要多長時間。

HC123指定了一個“重新觸發(fā)時間編號”（trT），這可能是相同的，并且包括一個時序圖，暗示它是兩次重新觸發(fā)之間的時間。

74HC123重新觸發(fā)時序（來源：TI）

我不認識你，但我想在這里再說清楚一點。在我看來，如果要指定某些內容，則應包括足夠的信息，以便用戶知道要指定的內容。另一方面，也許我不應該抱怨太多。我遇到了數(shù)據(jù)表，其中關鍵信息完全丟失了。

遵循開關規(guī)格，我們再次看到HC4538的延遲似乎比HC123的延遲小。這意味著它是一個較新的部分。我還注意到HC4538的脈沖寬度匹配為1％，而不是2％。因此，總的來說，似乎74HC4538是更好的部分。

現(xiàn)在，回到讓我開始查看這些數(shù)據(jù)表的問題。這些規(guī)范中是否有任何內容暗示在接近輸出脈沖時間結束時重新觸發(fā)HC123時可能會出現(xiàn)毛刺？

對我而言，發(fā)生的一件事是查看從觸發(fā)器到輸出的傳播延遲。對于HC123，這可能長達54 ns。這是觸發(fā)輸出的最小輸入脈沖寬度（25 ns）的兩倍多。

HC4538呢？傳播延遲為63 ns，而最小輸入脈沖寬度為20 ns，因此相對于輸入脈沖，傳播延遲甚至比HC123長，但是-如果我相信我被告知的話-這部分沒有小故障。

所有這些使我相信，故障與HC123的內部結構有關。不幸的是，TI數(shù)據(jù)表中沒有有關內部結構的信息。

事實證明，這兩個零件都可以從幾個不同的制造商處獲得，因此其他數(shù)據(jù)表上可能還有其他信息。當查看不同供應商的數(shù)據(jù)表時，我喜歡從比較規(guī)格開始。

首先讓我們看一下74HC123。除了TI之外，這部分產(chǎn)品還由其他幾家供應商生產(chǎn)-這是Nexperia（NXP），東芝和意法半導體（STMicroelectronics）的數(shù)據(jù)手冊鏈接。

當我比較多個供應商的數(shù)據(jù)表時，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建電子表格或表格很有用，如下所示。為了簡化比較，我使用的最小值和最大值在-40oC至85oC的溫度范圍內為4.5V。我還假設時序公式為K * CX* RX，其中表中給出了K。并非像這樣的表格中都能比較數(shù)據(jù)表中的所有信息，但這是一個很好的起點。

來自不同供應商的74HC123組件的比較。（來源：伊麗莎白·西蒙）

在此比較中，有幾件有趣的事情。首先，東芝部件與其他部件不兼容，因為它會使我們獲得的脈沖寬度是我們預期的相同RX和CX值長度的兩倍。TI的脈沖寬度誤差為2％，而STMicro的誤差為1％，而Nexperia則完全沒有。

最小觸發(fā)脈沖寬度和傳播延遲相似但不相同。讓我大吃一驚的是，最小的重新觸發(fā)時間相差很大，并且在相同條件下沒有給出。輸出脈沖寬度也相差很大，但這是可以預期的，因為它們不是用相同的RX和CX值測量的。

東芝和STMicro的數(shù)據(jù)手冊都給出了兩個不同的重新觸發(fā)時間，因此重新觸發(fā)時間似乎取決于R的值。和CX。目前尚不清楚TI和Nexperia零件是否屬于這種情況，因為它們的數(shù)據(jù)表中只給出了一個數(shù)字。

現(xiàn)在讓我們看一下74HC4538。再來一次。除了TI之外，這部分產(chǎn)品還由其他幾家供應商生產(chǎn)-這里是Nexperia，東芝和安森美半導體數(shù)據(jù)手冊的鏈接。

我通讀了數(shù)據(jù)表，并創(chuàng)建了如下所示的比較表：

來自不同供應商的74HC4538組件的比較。（來源：伊麗莎白·西蒙）

再一次，我們看到了一些差異。一個很大的不同是TI顯示為單個數(shù)字的重新觸發(fā)時間似乎根據(jù)其他數(shù)據(jù)表（這次包括Nexperia）中的CX值而有所不同。這與我們在HC123上看到的相似。

回到內部結構問題，我瀏覽了其他HC123數(shù)據(jù)表，發(fā)現(xiàn)它們都具有邏輯圖。東芝和意法半導體的產(chǎn)品是相同的，只是東芝的產(chǎn)品更為清晰（參見數(shù)據(jù)表第4頁）。

HC123邏輯圖（來源：東芝）

這仍然不盡如人意，但是東芝用一個不錯的時序圖（也在第4頁）以及它的數(shù)據(jù)手冊第5頁上一個非常不錯的功能描述對它進行了補充。

HC123時序圖（來源：東芝）

功能描述回答我早前關于最低重新觸發(fā)時間的問題，并明確指出它是依賴于VCC和CX。在電容器放電并再次開始充電之前，您似乎無法重新觸發(fā)。

關于為什么您可能會在HC123而不是HC4538上出現(xiàn)故障，仍然沒有任何解釋。我比較了東芝數(shù)據(jù)表中這些零件的邏輯圖。我能看到的唯一區(qū)別是允許CLR輸入觸發(fā)HC123的附加邏輯。因此，不幸的是，數(shù)據(jù)表中沒有任何內容可以警告不習慣的用戶HC123上可能會出現(xiàn)毛刺。

編輯：hfy