即使在汽車中,基本的邏輯功能依然是必需的
提及對基礎邏輯門集成電路的需求,仿佛是布爾邏輯入門教材里的陳年舊事。在如今高度集成化、專用集成電路普及,以及各類可編程設備大行其道的時代,提出需要單獨的與門、非門(反相器)這類邏輯門,似乎是一種不合時宜的 “復古” 想法。
但德州儀器(TI)的市場與工程團隊顯然不這么認為,他們推出了兩款具備此類邏輯功能的單門集成電路,擴充其 “微型邏輯(Little Logic)” 產品系列。更出人意料的是,其目標市場是汽車應用,因此這些芯片需要通過 AEC-Q100 認證(器件溫度等級 1:-40℃至 + 125℃)。
需要注意的是,這些集成電路并非用于上世紀 80 年代 “膠合邏輯(glue logic)” 的傳統用途 —— 即連接不同邏輯電平、不同輸入輸出的大型集成電路,實現信號轉換與兼容性適配。
雙輸入正與門
SN74LVC1G08B-Q1 是一款單通道雙輸入正與門,采用 5 引腳封裝,尺寸僅 1.1×0.85 毫米(原型開發時切勿掉落?。ぷ麟妷悍秶鸀?1.1 至 5.5 伏。該器件采用標準 CMOS 輸入結構,以及 ±32 毫安吸收 / 輸出電流規格的平衡 CMOS 推挽輸出,內置二極管保護等標準防護設計。
這款簡單的邏輯門在汽車電子這類復雜應用中能發揮什么作用?數據手冊指出,與門的應用場景之一是電源排序,該功能常用于保護處理器(或其他復雜器件),避免因供電電壓未達到標準值而導致設備故障(見圖1)。

圖 1:SN74LVC1G08B-Q1 單通道雙輸入正與門在大型系統中可提供微小卻關鍵的功能。
SN74LVC1G08B-Q1 可用于驗證電源軌是否完全導通。盡管部分電源管理集成電路(PMIC)集成了排序功能,但僅為實現這一功能而添加 PMIC,成本和復雜度都遠高于采用與門解決方案。
切勿被該邏輯門的簡單功能所誤導:其 21 頁的數據手冊包含大量極限值、典型值等參數規范,以及時序細節。同時還提供了輸入輸出處理的相關指導原則,以避免噪聲引發的問題,以及總線競爭、開關瞬態等相關注意事項(即便是獨立的邏輯門,也有其復雜之處)。
單通道無緩沖 CMOS 反相器
SN74LVC1GU04-Q1 提供了更簡單卻同樣實用的邏輯功能 —— 單通道無緩沖 CMOS 反相器。(見圖2)。這款 5 引腳封裝(含引腳整體尺寸 2×2.1 毫米)的器件,工作電壓范圍為 1.65 至 5.5 伏,輸入引腳支持 5.5 伏容限。作為數字邏輯元件,其 CMOS 反相器級既可以工作在標準數字開關應用場景,也能工作在模擬線性區域。

圖 2:簡單的反相器(非門)功能(左)并非只是一個簡單的數字開關,該設計還可作為準模擬電路工作(右)。
盡管主要規格針對數字應用,但無緩沖架構還支持晶振電路、線性放大等模擬應用。無緩沖反相器因總增益低于等效的緩沖反相器,對振蕩電路的參數變化更不敏感,因此常用于振蕩電路中。

圖 3:反相器的作用之一是穩定晶體振蕩環路。
與同系列的與門一樣,這款反相器也配備了詳細的 29 頁數據手冊,涵蓋所有靜態、動態性能參數,以及機械設計安裝細節。













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