Caratteristiche DC

In fase di sviluppo Stesura preliminare In fase di sviluppo

In questa pagina sono descritte le caratteristiche elettriche DC (nota 1) di una porta logica HCMOS cioè tensioni e correnti corrispondenti ai valori logici uno e zero. Le tabelle sono prese direttamente dai fogli tecnici forniti dal produttore insieme ai componenti.

Condizioni limite

La prima tabella illustra quali sono i valori superati i quali il produttore non garantisce più contro i guasti permanenti del componente. In genere sono indicati come Absolute Maximum Rating.

Tensioni, correnti e temperature massime

In particolare:

Condizioni operative raccomandate

Per utilizzare correttamente un circuito integrato digitale è necessario rispettare opportune condizioni operative, in particolare la tensione di alimentazione (VCC) e la temperatura. Tali dati sono in genere contenuti in una tabella simile alla seguente:

Condizioni operative raccomandate

Per ciascuna caratteristica sono presenti a volte tra colonne: Min, Typ, Max (minimo, tipico e massimo), dall'ovvio significato. A volte una o più di queste caselle sono lasciate vuote perché non rilevanti (nota 2).

Tensioni in ingresso ed in uscita

Per utilizzare una porta logica occorre conoscere quali tensioni corrispondono allo zero logico e quali all'uno logico. In genere tali valori sono raccolti in una tabella, in funzione della tensione di alimentazione e della temperatura.

Tensioni e correnti di ingresso e uscita

Vediamo di descrivere sommariamente il significato dei simboli presenti nella prima colonna:

I valori delle tensioni in ingresso ed uscita a volte sono rappresentati su un grafico come il seguente: in rosso ed in blu le tensioni nominali per i livello logici 1 e 0, in giallo le tensioni che non dovrebbero mai essere presenti. Esso mostrando come uno zero o un uno in uscita sia abbondantemente incluso in quello che è l'intervallo valido per gli ingressi. Questo significa che, anche se un'uscita di una porta supera i valori normalmente previsti, eventuali ingressi collegati continuano ad interpretare correttamente il livello logico:

In genere i due margini di rumore sono simili.

Margine di rumore

Tensione e corrente

La tensione all'uscita di una porta dipende dalla corrente, per esempio assorbita da un LED.

Tale legame è spesso rappresentato sotto forma di due grafici, uno per il livello logico alto (corrente che esce dall'uscita della porta logica) ed uno per il livello logico basso (corrente che entra dall'uscita della porta logica).

Esaminiamo i grafici nel caso esemplificativo di alimentazione di 4.5 V e corrente di uscita di 20 mA.

LED acceso basso

LED acceso alto

Traslatori di livello

Spesso, in un circuito complesso, sono presenti dispositivi i cui livelli logici sono diversi. Tipicamente il livello logico zero corrisponde a 0 V, il livello logico uno corrisponde a 3.3 V oppure 5 V, valore in genere coincidente con la tensione di alimentazione. Normalmente tali livelli non sono compatibili e spesso possono creare anche guasti.

Per esempio:

Per convertire i livelli un tipico circuito è costituito da LC-04, convertitore bidirezionale di livello. I piedini sono i seguenti:

Consideriamo il seguente circuito esemplificativo realizzato su breadboard:

LC-04

Il diagramma temporale seguente mostra, dall'alto:

Traslazione di livello

Un'alternativa integrata è costituita da TXS0108E.

Note

  1. Molti dei dati presenti in questa pagina sono validi solo quando ingressi ed uscite variano molto lentamente (DC, DIrect Current, corrente continua)
  2. Una parte della tabella riguarda la famiglia HCT, progettata per funzionare con integrati di vecchie generazioni (tecnicamente TTL compatibile)
  3. Tensioni tra 1.35 V e 3.15 V non sono quindi né zero, né uno, ma una sorta di "zona proibita". Tipicamente tali tensioni sono indice di malfunzionamenti e fonte di problemi
  4. I dettagli dipendono dai modello specifico di PIC18 e dalla tensione di alimentazione


Pagina creata nell'ottobre 2020
Ultima modifica: 17 maggio 2021


Licenza "Creative Commons" - Attribuzione-Condividi allo stesso modo 3.0 Unported


Pagina principaleAccessibilitàNote legaliPosta elettronicaXHTML 1.0 StrictCSS 3

Vai in cima