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¿Cuál es la diferencia entre las "puertas" 74LS00 y los "buffers" 74LS37?

El TI 74LS00 es "puertas NAND positivas cuádruples de 2 entradas" y el 74LS37 es "búferes NAND positivos cuádruples de 2 entradas".

Los pinouts son idénticos. El encapsulado LCCC está documentado exactamente igual para ambos y, aunque los pinouts del encapsulado DIP están etiquetados de forma ligeramente diferente (los pines 9/10 están etiquetados como "3B/3A" en el 74LS00 y "3A/3B" en el 74LS37), esto no debería suponer ninguna diferencia en el funcionamiento real, ya que no hay diferencia entre las dos entradas de una puerta NAND.

Las velocidades de conmutación pueden ser ligeramente más lentas para el 74LS37; 12/24 ns typ/max frente a 9 o 10/15 ns typ/max para el 74LS00, pero no sé si esto puede ser simplemente porque estoy mirando (la hoja de datos para) una parte más antigua para el 74LS37.

El consumo de corriente de entrada parece ser el mismo para ambos.

La principal diferencia parece ser la capacidad de corriente de las salidas; el 74LS00 genera hasta 0,4 mA cuando está en alta y absorbe hasta 8 mA cuando está en baja; el 74LS37 genera hasta 1,2 mA cuando está en alta (3x) y absorbe hasta 48 mA (6x) cuando está en baja.

¿Es esta capacidad de corriente de salida la diferencia entre esta "puerta" 74LS00 y el "buffer" 74LS37? Según el Descripción de Wikipedia de un "buffer digital" un buffer ofrecería mejores características de entrada, que no parecen ser diferentes aquí. (Casi todas las demás piezas etiquetadas como "buffer" tienen entradas de colector abierto o triestado).

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hacktastical Puntos 560

Sí, el 'LS37 es un amortiguador. La cifra de accionamiento alta se utiliza para accionar cargas de abanico más altas. Algunas otras puertas lógicas tienen versiones equivalentes de alto accionamiento "buffer". También hay algunas que son de colector abierto, de modo que pueden utilizarse para buses y lógica de cableado. También hay otras diseñadas para accionar líneas de transmisión.

En cualquier caso, a veces se necesita una corriente más alta para un gran abanico de TTL porque cada entrada accionada presenta una carga de CC que genera algo de corriente cuando la señal accionada es baja. Los búferes de alta conducción aumentan el número de cargas que pueden ser conducidas a un nivel bajo de forma fiable.

Las salidas con búfer también son necesarias cuando se utiliza la terminación para mejorar la integridad de la señal, especialmente las señales sensibles como los relojes.

Las compuertas CMOS y LVCMOS también están disponibles en versión "buffer". El juego es un poco diferente. Aunque las entradas CMOS no presentan ninguna carga de CC, el accionamiento elevado ayuda al CMOS a superar el retardo debido a la carga capacitiva: mejora el tiempo de conmutación. Sin embargo, al igual que el TTL, los tipos CMOS de alto accionamiento ayudan cuando se utiliza la terminación.

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ozmank Puntos 127

Sus observaciones son todo correcto sobre las diferencias de medición entre la "Puerta" y el "Buffer" de la serie 74LS TTL, incluyendo la discrepancia en una línea de la página Wiki que llevó a tu buena pregunta. Es debería haber dicho Los búferes digitales pueden conducir más **corriente que sus equivalentes "estándar".

En TTL esto se hace por diseño usando valores de resistencia para definirlo. En CMOS, se hace por diseño para la ganancia de transconductancia, \$g_m\$ cuya inversa es RdsOn . En algunos libros de aplicaciones se muestra una curva típica de Ron frente a Vdd o en la hoja de datos como valores garantizados para el caso nominal y el peor (mínimo o máximo). \$V_{ol} @ I_{ol} , V_{oh} @ I_{oh}\$ donde Ron es la relación incremental de V/I, por ejemplo, (Vdd-Voh)/Ioh con nom. a temperatura ambiente y Vdd y el peor caso sobre la temperatura de funcionamiento a menudo clasificado en Vdd-10% como 4,5V.

En el momento de dar esta respuesta, la página Wiki de Lógica digital también cometió un error similar al que usted descubrió.

También se denomina ganancia de unidad buffer porque proporciona una ganancia de 1 lo que significa que proporciona como máximo la misma tensión que la de entrada, sirviendo sin amplificación función.

El lector prudente observará el uso contradictorio de "ganancia" en esta página de la Wiki.

Dado que la lógica es en realidad un circuito ANALÓGICO no lineal, hay ganancia de voltaje y de corriente en la zona gris entre los niveles lógicos (>10 tanto para V como para I) , sin embargo NO hay ganancia de voltaje incremental en los niveles lógicos válidos. Mientras que TTL tiene una ganancia de corriente estándar o "fanout" de 10 , " topes " tienen más impulso de corriente dependiendo de qué IC de búfer se puede elegir . ( 4mA, 16, 32 o incluso 50mA para algunos)

"Ganancia unitaria" es un término erróneo y simplemente significa que los niveles lógicos son idénticos para la entrada y la salida cuando se cargan a los umbrales de "inmunidad segura".

El umbral real para TODAS las familias TTL, incluyendo las entradas CMOS (compatibles con TTL) del 74HCT, es de 1,3V+/- 0,1V típicos para dos caídas de diodo Vbe. Cuando se examina cada familia de 74xx a 74Lxx a 74LSxx a 74Fxx a 74Sxx se verá cómo cada "diseño de entrada" es diferente, sin embargo, tiene el mismo circuito equivalente de 2 gotas de diodo con corrientes de polarización que requieren más para un "0" que un "1" porque los conductores de emisor común NPN saturados funcionan a la velocidad máxima con más corriente para un "0" y para el "1" utilizan seguidores de emisor NPN con alguna caída de 2V de Vcc por debajo de la cual conducen más corriente pero por encima, que son fijos.

  • En algunos casos, donde el ruido es realmente malo y el margen de diseño puede mejorar, añadiendo algún pull-up R que da un swing de voltaje de salida completo a Vcc, para señales de cableado largo, pero rara vez es necesario. Cuando la diafonía es excesiva, el diseñador debe evitar los cables de señal fuertemente agrupados o las largas trazas paralelas cercanas debido a la capacitancia de acoplamiento de ~1pF/cm.

Por lo tanto, es correcto decir que tiene ganancia de corriente, pero la ganancia incremental de los niveles de tensión de entrada cae a cero en el niveles de tensión lógica binaria válidos , pero entonces la ganancia de corriente absoluta es fija, es decir, Ioh/Ilh e Iol/Iil.

La velocidad viene determinada por la carga de capacitancia nominal (por ejemplo, 15 pF) y las corrientes de accionamiento con BJT de tipo estándar o Schottky, junto con la corriente de accionamiento controlada por resistencia y su potencia nominal asociada.

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