Temporización y voltajes típicos frente a mín./máx.

Actualmente estoy leyendo la hoja de datos para el registro de desplazamiento de paralelo a serie asíncrono de 8 bits 74HC165 , y tengo algunas preguntas sobre las características estáticas y dinámicas que se describen allí:

  1. La condición de funcionamiento recomendada para la tensión de alimentación (Vcc) establece un valor típico de 5V (con un mínimo y un máximo de 2V y 7V , respectivamente). Entonces, ¿por qué, al enumerar las características estáticas/dinámicas, como los voltajes lógicos y los tiempos, la hoja de datos usa Vcc = 2 , 4.5 y 7 voltios como sus condiciones para min/typ/max y no 5V ?

    Algunas de las características de temporización tienen esas tres, pero luego tienen un caso Vcc = 5V que también especifica una capacitancia de carga de salida (C_L) . ¿Por qué es esto, y por qué sólo para algunos de ellos?

  2. Los tiempos solo tienen períodos mínimos y típicos , pero no parecen tener sentido. Por ejemplo, el ancho de pulso (t_W) que, según tengo entendido, representa la cantidad de tiempo que el pulso debe estar activo para permitir la detección, tiene un mínimo de 16 ns y un período típico de 5 ns . El mínimo es obviamente más grande que el típico, entonces, ¿qué se supone que debo hacer con esto?

¡Gracias!

Solo en (1): estoy de acuerdo, pero decidieron especificar 2 V y 7 V, siendo los extremos, y un regulador de 5 V típico de 1986 era +/-10 %, por lo que se usa el extremo inferior de 4,5 V . No sé sobre (2), es una forma extraña de especificar y si tiene una lógica, no es aparente. No hay nada en las notas al pie de la tabla de especificaciones.
7V no es solo el máximo, es el Máximo Absoluto . El chip no está diseñado para funcionar con este voltaje. Si se ejecuta a 7 V, probablemente habría reducido la confiabilidad y podría dañarse con picos que estarían bien con un voltaje de funcionamiento más bajo.

Respuestas (2)

Vcc típico 5V (con un mínimo y un máximo de 2V y 7V) ... ¿por qué usar Vcc = 2, 4,5 y 7 voltios como sus condiciones?

Probablemente porque las características a 4,5 V son menos deseables que las de 5 V. Si especificaron valores a 5 V, entonces no podría usarlos con un suministro típico de "5 V" que podría estar un poco por debajo de 5 V. Son especificando las características para un caso ligeramente peor que 5 V para que su suministro pueda tener una pequeña pendiente pero aún pueda confiar en esas especificaciones.

tiempo que el pulso necesita estar activo... mínimo 16 ns... período típico 5 ns

No hay nada inconsistente aquí. El mínimo es la especificación real. Debe mantener el valor durante 16 ns si desea que se interprete correctamente todo el tiempo. Por lo general, solo toma 5 ns, pero no puede contar con eso.

Gran respuesta, gracias. Sin embargo, no puedo decir que sea un fanático de los retrasos min/typ; si no se garantiza que 5ns sea suficiente tiempo, entonces ni siquiera debería mencionarse en la especificación, ¿no?
Esto le permite estimar los efectos de un pico de ruido.
Puedes profundizar sobre eso?
@Respuesta: las especificaciones típicas son en gran medida inútiles. Por lo general, es el marketing el que quiere que se incluyan las especificaciones típicas, ya que se ven mejor que las especificaciones del peor de los casos. Luego, pueden usar esas especificaciones típicas en hojas de venta llamativas para llamar la atención de las personas y hacer que su producto se vea mejor que los de la competencia, aunque puede que no sea así cuando observa las especificaciones con más cuidado. Las empresas realmente respetables, como la antigua HP, no hacían esto. Las especificaciones típicas se prohibieron en gran medida para garantizar que nadie tuviera una impresión equivocada. Desafortunadamente, la sordidez es más común ahora.
@OlinLathrop: En muchos casos, los dispositivos funcionarán mejor a 25 °C que a 68 °C, y sería posible dibujar un gráfico de, por ejemplo, qué voltajes operativos producirían un funcionamiento confiable a diferentes temperaturas para cualquier instancia particular fabricada de un dispositivo. Las aplicaciones en entornos que no superan los 45 C pueden funcionar de manera confiable con voltajes de suministro que serían inadecuados a 68 C, pero lamentablemente los dispositivos a menudo no ofrecen nada más que "valores nominales típicos a 25 C" como una pista de cuánto beneficio es probable que las temperaturas más bajas oferta.

Hay dos dispositivos en su hoja de datos.

74HCT165, que tiene: 4.5V min, 5.0V típico y 5.5V. Esto es equivalente a sus familias TTL de antaño.

74HC165 tiene: 2V min, 5V típico y 7V max. Extrapolar para obtener rendimiento a diferentes voltajes (3.3V).

Esto refleja la dinámica actual en la que los procesadores funcionan con diferentes voltajes y reducen el voltaje para ahorrar energía. Micro de 3,3 V con caída de voltaje a 2 V durante el ahorro de energía a una frecuencia más baja. No queremos que la lógica se detenga en un voltaje/frecuencia más bajo, simplemente vaya más lento para ahorrar energía.

Las especificaciones se enumeran para cada nivel de voltaje para el 74HC165, mientras que el 74HCT165 son más genéricos. En general, a medida que aumenta el voltaje, el 74HC165 es más rápido y consume más energía.

Algunos de los datos son estáticos y otros son dinámicos. Para probar las características dinámicas, adjuntan una carga. C L = 50 pag F para representar un circuito adjunto y ejecutar las pruebas. Todo se especificará a 2 V, 4,5 V y 6 V para el 74HC165 y 4,5 V para el 74HCT165. El 74HC165 a 4,5 V será comparable al 74HCT165 a 4,5 V.

Los tiempos tendrán Mínimo, Típico o Máximo según se requiera. Usted diseña para los extremos, pero todos los chips generalmente caerán en el rango típico. Todo esto depende de lo que se adjunte. Superar C L = 50 pag F y la operación estará más cerca de los extremos. Las especificaciones son pautas que los ingenieros pueden comparar con su diseño.

A los 25 ∘ C: 74HC165 a 2 V, el ancho de pulso de CP es 80 ns min 17 ns typ; 4,5 V: 16 ns, 6 ns; y 6V: 14ns, 5ns. 74HCT165 a 4,5 V: 16 ns, 6 ns. Como era de esperar, son comparables al mismo voltaje.

Temporización y voltajes típicos frente a mín./máx.
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