74S vs 74LS ICs

Question

Estoy empezando mi carrera de EE. Debo comprar un myDAQ y un kit. El kit enumera muchos ICs lógicos y tengo la mayoría de ellos, pero algunos de los que tengo son 74S en lugar de 74LS serie.

¿El consumo de energía adicional de los circuitos integrados 74S causará problemas con el myDAQ?
¿o tengo que morder la bala y comprar las piezas?

(en digikey, NO voy a pagar su sobreprecio en su estúpido kit).

El kit de piezas consiste en cosas como puertas or, and, xor etc.... y se puede encontrar aquí: https://www.studica.com/us/en/NI-Hardware-Only/und-student-ni-mydaq-bundle-ee202-electric-lab/796087.html

Answer 1

Buena pregunta. Aquí hay una comparación de alto nivel del consumo de corriente.

Obsérvese la diferencia en los valores de \$I_{OL}\$ de dos dispositivos (por ejemplo). El 74S tiene \$I_{OL}\$ de \$20 mA\$ mientras que el 74S tiene \$I_{OL}\$ de \$8mA\$ . El capacidad de conducción es diferente. Si sólo lo haces para circuitos sencillos de baja velocidad, esto estará bien, pero si hay experimentos planeados considerando una alta fuerza de accionamiento de 74S, puede que tengas que usar un buffer.

La versión LS es de baja potencia y es mejor para el diseño de un producto, pero la versión S es perfecta para los circuitos básicos, lo que está previsto. Este es un kit práctico y por lo tanto recomiendo fuertemente usar lo que tienes y comprar sólo los que realmente necesitas en el futuro. Si hay circuitos que están empujando a la versión LS a sus límites, puede manejarlo con búferes o comprar.

Voy a comparar las diferencias en el rendimiento de los dos dispositivos SN74S04 y SN74LS04 y cómo y dónde es importante:

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• Consumo actual El SN74LS04 consume un máximo de \$6.6 mA\$ al emitir un cero lógico en comparación con \$54 mA\$ máximo de SN74S04. También significa que, la temperatura interna del componente será mayor. También aumenta el consumo general de corriente del producto. Reduce la vida de la batería (desperdicia energía) o exige una batería de mayor capacidad.

• Capacidad de FANOUT la parte LS tiene alrededor de \$8 mA\$ de \$I_{OL}\$ y \$0.4 mA\$ de \$I_{IL}\$ . Esto significa que, cuando se conecta en un sistema, un CI LS puede soportar hasta \$ 8/0.4 = 20\$ dispositivos. Por otro lado, la parte S tiene \$I_{OL}\$ de \$20 mA\$ pero \$I_{IL}\$ de \$2 mA\$ . Por lo tanto, la pieza puede conducir hasta \$10\$ dispositivos teóricamente. Por lo tanto, la parte LS es mejor cuando hay múltiples entradas manejadas por el único pin de salida. El abanico puede requerir quizás un nuevo búfer para soportar el abanico necesario en la familia S en comparación con la familia LS, lo que aumenta el coste y el tamaño de la placa de circuito impreso.

• A continuación se muestra una sencilla comparación de http://www.ti.com/lit/sg/sdyu001ab/sdyu001ab.pdf que compara las aplicaciones de las piezas LS y S de TI (en general).

Answer 2

Yo esperaría todo tipo de problemas imprevistos al sustituir una pieza S por una LS.

Ya ocurren suficientes cosas extrañas en los laboratorios de los estudiantes realmente no quieres ser ese tipo con el kit no estándar.

Solía ser un TA de laboratorio, hace mucho tiempo. Si tenía un estudiante que tenía problemas, y tenía piezas no estándar, entonces a menos que estuviera de buen humor y tenían una historia triste absolutamente de primera categoría sobre por qué tenían piezas no estándar (y "me ofendió el precio" es no adecuada), mis esfuerzos de resolución de problemas se limitarían a "consiga las piezas correctas y avíseme si sigue teniendo problemas". Si yo fuera un profesor en esa situación, respaldaría a mi AT.

Answer 3

Puede que tengas que prestar atención al fanout si estás manejando 74S con 74LS o salidas CMOS. Es sólo alrededor de 2 de 74LS (comprobar las hojas de datos) - lo que significa que una salida 74LS sólo puede conducir 2 entradas 74S (en general) sin comprometer potencialmente el margen de ruido.

La sincronización también es diferente (bastante -tal vez 3 veces- más rápida), por lo que podría haber otros problemas, dependiendo del circuito.

Answer 4

74S Los chips se calientan y consumen mucha más energía de reposo de la fuente de alimentación de +5v del MyDAQ que 74LS patatas fritas. Por ejemplo, un 74S00 disipa 19mW mientras que un 74LS00 disipa 2mW.
Debes prestar atención al límite de 500mW potencia total disponible en los tres suministros (5v, +15v, -15v)...ambos 74S Y 74LS a los chips no les gusta una fuente de alimentación de CC que se hunde o falla. Un tablero lleno de 74S chips puede estresar el suministro de CC de MyDAQ.
Tenga en cuenta que un pin de salida 74LS puede conducir hasta cuatro 74S pines de entrada, en comparación con diez 74LS pines de entrada - probablemente no es un problema grave para los circuitos lógicos simples.

Una nota críptica en el manual de usuario de MyDAQ (que evita una descripción adecuada de los niveles de voltaje lógico y de los niveles de corriente) describe la E/S digital de MyDAQ, algo impar. Parece impar que no se ofrece una alimentación de +3.3V DC pero la compatibilidad TTL parece posible:

Las líneas de E/S digitales son de 3,3 V LVTTL y son tolerantes a entradas de 5 V. La salida digital no es compatible con niveles lógicos CMOS de 5 V.

Dado que es probable que se cableen chips DIP de 14 pines en una protoboard, se debe prestar cierta atención para mantener controladas las transiciones lógicas de alta velocidad, como ha sugerido Spehro. Esto incluiría condensadores de suavización de la fuente de alimentación en cada chip lógico.

Answer 5

Si lo he entendido bien, el myDAQ proporcionará "hasta 500 m de potencia". Puedes alimentar tres 74S04 con eso (ver la respuesta de Umar para los detalles), pero eso es todo.

si realmente necesitas/quieres utilizar los componentes "S", lo más probable es que tengas que añadir tu propia fuente de alimentación (por ejemplo, una fuente de alimentación USB; podrías salirte con 1A, pero cuestan casi tanto como las fuentes de alimentación USB de 2A).

No he comprobado los precios de los componentes necesarios, pero supongo que el punto de equilibrio está en torno al ahorro de 10 CI.

Honestamente, yo diría que no vale la pena la molestia de añadir una fuente de alimentación adicional..