En la hoja de datos del MC74VHC1G08 , en la sección de características , se indica Chip Complexity: FETs = 62 .
Puede haber varias razones por las que más del mínimo de 6 MOSFETs (4 para una NAND + 2 para un inversor) se utilizan en este IC:
El circuito interno se compone de varias etapas, incluyendo una búfer de salida que proporciona una alta inmunidad al ruido y de salida estable.
La salida se realizará a través de un tamaño bastante grande (no mínimo) tamaño de los transistores. Siempre hay "doblado" el significado de varios transistores se combinan en uno grande donde drenaje y fuente de difusión de las áreas son compartidos entre dos transistores. Este se comporta como un gran transistor, pero podría ser contado como muchos si desea una mayor cantidad de transistores.
La protección de ESD en las entradas y salidas de IC fabricado en los modernos procesos CMOS utiliza a menudo en "tierra-Mosfet de puerta" en lugar del más tradicional de los diodos.
Un "ESD pinza" circuito es necesario entre los pines de alimentación, un circuito que consta de un par de transistores.
Los circuitos digitales (como este Y puerta) a menudo necesitan en el chip de suministro de la disociación. Estos son los llamados "decap células". Estos son los condensadores entre las guías de suministro. Estos condensadores son en su mayoría hechas mediante el uso de la Puerta de Drenaje/Fuente de la capacitancia de los Transistores.
En procesos CMOS los MOSFETs son las más "básicas" de los componentes, son también los más controlada componente y flexible, de manera IC diseñadores prefieren usar un MOSFET siempre que sea posible.
Todo-en-todo que es "muy fácil" a la necesidad 62 transistores para hacer una aparentemente simple función como una puerta and. Eso también es debido a que este IC es "un poco más" que una simple Y puerta. Las puertas Y en circuitos más complejos, como CPUs, microcontroladores, etc. a menudo sólo el uso de 6 transistores. Pero no se trata de "stand alone" Y puertas como este IC.
A partir DE Semiconductores MC74VHC1GT00 - Solo 2-Input NAND Gate Guía del Producto:
El circuito interno se compone de varias etapas, incluyendo un buffer de salida que proporciona una alta inmunidad al ruido y de salida estable.
El MC74VHC1G00 estructura de entrada proporciona protección cuando los voltajes de hasta 7 V se aplican, independientemente de la tensión de alimentación. Esto permite que la MC74VHC1G00 a ser utilizado para la interfaz de 5 V circuitos a 3 V circuitos.
El Chip De La Complejidad: El Fet = 56
Apague la Protección prevista en los Insumos
Equilibrada Retrasos De Propagación
A partir DE Semiconductores MC74VHC1GT00 - Solo 2-Input NAND Gate hoja de datos.
La entrada de estructuras proporcionan protección cuando los voltajes de hasta 5.5 V se aplican, independientemente de la tensión de alimentación. Esto permite que el dispositivo para se utiliza para la interfaz de 5 V circuitos a 3 V circuitos. La salida de las estructuras de también proporcionan protección cuando \$V_{CC}\$ = 0 V y cuando el voltaje de salida supera \$V_{CC}\$. Estos de entrada y salida de las estructuras de ayudar a prevenir dispositivo la destrucción causada por la tensión de alimentación − voltaje de entrada/salida de desajuste, la batería de copia de seguridad, bañera de inserción, etc.
\$I_{OFF}\$ Admite Parcial De Apagado De Protección
ESD resistencia a la Tensión > 2000V
Tenemos al menos tres etapas, que son la entrada, la lógica y la salida.
El MC74VHC1G08 Y la puerta, que puede ser formado a partir de una NAND y un NO, tiene 62 Fet. El MC74VHC1GT00 NAND lleva 56. Misma familia, de manera que aproximadamente el 6 Fet para implementar un inversor. Lo cual significaría la MC74VHC1G00 habría alrededor de 9 puertas de la funcionalidad y la MC74VHC1G08 10 puertas.
La base de la OP de la pregunta es una Y la lógica puede ser implementado a partir de 6 puertas, pero NO en un MC74VHC1G08 debe ser de al menos 6 Fet.
Dicen que 8+6 para aplicar la lógica, del que saldría alrededor de 48 Fet para proporcionar todas las medidas de protección adicionales.
Supongo 5/6 Fet/entrada para proporcionar protección ESD = 36 Fet.
El resto de proporcionar todas las otras protecciones. Claramente, este no es un simple Y puerta.
El más difícil de la puerta de un MOSFET es impulsado a su vez, más tiempo tomará para que el MOSFET para posteriormente apagar. El rendimiento puede ser mejorado mediante la adición de circuitos para limitar el exceso de voltaje de la puerta, a pesar de hacer esto sin aumentar el reposo de la disipación de energía es difícil.
No sé qué técnicas se utilizan en el CMOS para evitar la sobresaturación, pero de baja potencia Schottky los dispositivos basados en bipolar de unión de los transistores pueden proporcionar un útil analógica. Considerar las dos simples inversores se muestra a continuación:
simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab
El inversor de la izquierda es más sencillo que el de la derecha, pero si se ejecuta la simulación, se puede ver que la adición de el diodo permite que el circuito de la derecha para apagar mucho más rápidamente que el de la izquierda.
En el BJT basado en inversores a continuación, el diodo Schottky se incrementará ligeramente la disipación de potencia en R3, pero dicho aumento será muy pequeño en comparación con el consumo energético general. En un CMOS de dispositivo, simplemente de sujeción de la puerta de la tensión aumento de la disipación de energía, lo que es necesario el uso de otros, más sofisticados, los enfoques.
Tal vez el morir en realidad tiene cuatro puertas Y en él, porque es el uso de la misma exacta morir como esta MC74VHC08 chip, sólo la conexión de una de las puertas.
¿Por qué llegó el costo y los problemas de diseño, pruebas y apoyo a un conjunto separado de morir, cuando el coste de entre 17 vs 62 transistores de silicio es básicamente nulo?.
Agregar hasta 2 o 6 transistores para proteger la fuente de alimentación, y el 14 o 15 de transistores por Y. No de manera irrazonable.
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