SN7400N retraso de propagación inusualmente alto

Para un pequeño proyecto de laboratorio, me pidieron que midiera el retraso de propagación de una puerta NAND SN7400N. Para hacer esto, conecté un pin de entrada a 5V y el otro a un reloj que funcionaba a 1 kHz. Conecté un osciloscopio a la salida y lo tracé (señal superior) junto con la señal del reloj (señal inferior). Por lo que sé, el retraso se mide desde el 50 % del voltaje hasta el 50 % del voltaje, lo que sería alrededor de 1,5 cuadrados, que es alrededor de 375 ns. Esto es mucho más largo que el de la especificación (22ns).

Pregunta: ¿De dónde viene esta diferencia? ¿Se debe a la capacitancia de entrada del osciloscopio? ¿Está relacionado con la frecuencia del reloj?

Retardo de propagación

Mida también el retardo de propagación en el otro borde. También lea la hoja de datos del IC re: niveles lógicos: su suposición del 50% es incorrecta.
Es una puerta NAND, conectar un pin de entrada a GND evita que 1kHz alterne el dispositivo.
Lo que dijo Brian... Además, obtendrá una lectura más precisa si puede utilizar una señal de entrada con un tiempo de subida/bajada mucho más rápido.
@Tut: desafortunadamente no tengo otro reloj que pueda usar.
Si conecta 0 a una entrada AND, siempre obtendrá cero independientemente de la otra entrada. El hecho de que sea una NAND solo significa que siempre obtendrás 1 salida. No puede ser más claro amigo. Lo que describe en su comentario es una puerta NOR.
@Andyaka: Por supuesto, tienes razón. Lo conecté a +5V y el otro al reloj. Perdón por la confusión, ya es tarde :)
Desde la imagen de su osciloscopio, la puerta le brinda bordes más rápidos. Use una de las otras puertas en el paquete para amortiguar el reloj.
Tiene alimentación y tierra conectada a los pines 7 y 14, ¿no es así?
... a los pines 7 y 14, pero no necesariamente en ese orden ;-)

Respuestas (1)

Consulte http://www.allaboutcircuits.com/vol_4/chpt_3/10.html para obtener una discusión sobre los niveles lógicos TTL. No se garantiza que un 7400 cambie de estado hasta que la entrada caiga por debajo de 0,8 voltios. Dada la larga cola de su reloj, sugiero que está funcionando bien.

Lo que te sugiero que hagas es usar 2 7400 en serie. Las entradas no utilizadas deben subirse a +5 con una resistencia de 1k, no vinculadas directamente. Luego dispare su alcance desde la salida de la primera puerta y compárelo con la salida de la segunda.

Ah, sí, y estás MUCHO sobrecargando la entrada. No aplique más de 5 voltios a una entrada TTL.

Finalmente, adquiera buenos hábitos y ate las entradas de las puertas no utilizadas ya sea altas o bajas. Esto no suele ser un problema con los 7400: las entradas flotantes actuarán de manera bastante confiable como si tuvieran una entrada alta. Una vez que pase a otras familias lógicas, CMOS en particular, las entradas flotantes le darán todo tipo de problemas. Este consejo en particular no se basa en consideraciones teóricas. "El buen juicio proviene de la experiencia. La experiencia proviene del mal juicio".

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