74HC / HCT:如何处理未使用的输入,为什么?


11

如果我使用的是74HC或74HCT系列中的IC,并且我没有使用所有的输入引脚,那么我知道不要将它们悬空,因为它们会悬空。但是,我该如何处理它们呢?不同选择的利弊是什么?

例如,如果我使用具有四个AND门的74HCT08,而我只使用其中两个门,那么我应该如何处理其他两个门的输入?

我在各个地方都看到过各种建议,例如...

  • 将它们直接连接到Vcc
  • 将它们直接连接到GND
  • 通过上拉电阻将其连接至Vcc
  • 通过下拉电阻将它们连接至GND

每个选项的优缺点是什么?哪个选项最适合稳定和低功耗?

Answers:


19

还有一些其他答案中未提及的注意事项。

  1. 有时,未使用的输入在零件逻辑中起重要作用。一个示例是4输入门,其中仅实际使用3个输入。在这种情况下,必须正确选择将未使用的输入绑定到的逻辑电平,否则已使用功能的逻辑功能将无法正常工作。
  2. 在某些商业/工业领域,即使不使用它们,也必须测试电路板上每个部分的所有功能。这样做是为了确保芯片中某些新生的故障不会使部件发生灾难性故障的可能性更高。在每个未使用的引脚上增加上拉或下拉电阻,可使自动测试设备切换引脚,如果将它们硬连接至VDD或GND,则不可能。
  3. 在某些情况下,如果发现错误,需要反转或合并信号或其他东西,可以方便地使用未使用的门,以备将来可能的返工以调整设计。硬连接至VDD和GND的引脚很难返工,因此增加的上拉或下拉电阻为返工提供了访问焊盘。

所有优秀的积分!
Jamie Hanrahan

15

CMOS输入的默认答案是将它们直接连接到地面或电源。我会让路由决定哪一个。如果没关系,请将其接地。

我可能会先将它们全部连接到原理图中的地,然后再在布线过程中将其切换为电源(如果这样可以简化操作)。如果您有一个接地层,那么接地就是您可以连接到的网络,同时可以减少最少的布线拥塞。

在某些情况下,您可以将输入绑定到输出。例如,将“与”门的所有三个引脚绑在一起。它可以最终处于两种稳定状态之一,但是您不在乎哪种状态。这样的优点可能是减少了路由拥塞,尤其是当三个引脚彼此相邻时。

当然,这种将输入绑定到输出的技巧不适用于反向门。然后,您要么制作一个振荡器,要么最终将输入浮在绝对最差的电压上以进行功耗。

添加

所有这些都假设这些是完全未使用的门的输入,这就是我要解释的问题。未使用的输入到使用过的门的极性肯定会很重要,因此您可能无法选择输入必须拉高还是拉低。例如,如果仅使用4输入与或与非门的3个输入,则未使用的第4个输入必须为高电平,以使门按预期工作。同样,未使用的“或”或“或非”门的输入必须连接为低电平。

不必将CMOS输入的高或低通电阻连接在一起。这不是因为CMOS输入内置有串联电阻,而是因为它们没有。这是因为即使在加电期间,也不会流过高浪涌电流,也不会因为将CMOS输入保持在电源或地电平而造成任何伤害。


7

连接至Vcc或GND。没有什么不同的。在输出无负载的情况下,内部晶体管中的电流将大致相同。

还是使用上拉或下拉-再次没有太大区别,但前提是您将使用多余的零件,并且如果电阻器无法断开,则浮动输入可能会引起莫名其妙的症状,这将更加难以追踪,因为“显然”没有必要检查未使用的门。从经验上讲,当我说未使用的门可以在同一包装中的使用过的门的输出上产生神秘的症状。

上拉/下拉技术很大程度上是较早的CMOS之前的产品系列的宿醉。


3
将“与”门或“或”门的未使用输入连接至Vcc或GND确实有所不同。未使用的AND输入至VCC,未使用的OR输入至GND。
乌威

@Uwe-您是否有资料和量化依据?
WhatRoughBeast

我认为@Uwe以为您是在说是否将未使用的输入连接到VCC或GND都没有什么区别,而我想您的意思是使用电阻器而不是直接连接也没有关系。如果您不是那个意思,则将未使用的OR输入绑定到VCC不会有任何意义,因为它将使其始终为真,而将未使用的AND与GND绑定将使其始终为假。这两种情况都破坏了逻辑门的传统应用。
GuitarPicker

2
如果将未使用的AND门输入连接到GND,即使所有使用的输入都为高电平,AND门的输出也永远不会变为高电平。如果未使用的或门输入连接至VCC,则即使所有使用的输入均为低电平,或输出也将始终为高电平。我确实希望您现在能够理解,并且不需要任何来源或量化。
Uwe

1
我不相信空载的CMOS门在输出高时会比在低时汲取更多电流。
Uwe

6

选择哪个选项并不重要,在99.99%的情况下,所有选项都能满足需要。在那不是事实的0.01%的情况下,您将知道并且有充分的理由要做一些不同的事情。我想不出任何例子。

使用电阻是没有意义的,因为CMOS逻辑输入的电阻非常高,因此无论如何都不会流过任何电流。

剩下的唯一选择就是接地或供电,无论哪种选择,都更重要。

CMOS逻辑电路仅在改变状态时才使用电流,因此这就是为什么您应该在输入端施加固定状态的原因。不管是零,一个还是两者的组合都没有关系。


“两者结合”是什么意思?如果要随时间变化,那意味着它在状态改变时消耗一些功率。如果您想在实线0和实线1之间浮动,那么这也是问题的诱因(可能与未连接状态非常相似)。如果您是说门A已连接电源,门B已接地,那么很好。
杰里·科芬

1
通过“两者结合”,一些引脚接地,另一些引脚供电。我并不是要更改任何引脚的输入,因为那样会破坏使输入保持静态的整个想法。
Bimpelrekkie
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.