推拉輸出電路中的靜態(tài)功耗

一旦推拉輸出電路完全轉(zhuǎn)換，靜態(tài)功耗等于源電流乘以導(dǎo)通臂上的剩余電壓。我們將分別計(jì)算出LO和HI狀態(tài)下的功率，然后取二者的平均值。

圖2.6說(shuō)明了理想的TT驅(qū)動(dòng)器在LO和HI狀態(tài)下的功耗。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的TTL器件，Q2處于飽和狀態(tài)時(shí)的壓降VLO固定在大約0.3V。肖特基TTL邏輯電路的低電平輸出略高，負(fù)載上的電壓大約為0.4V。在HI狀態(tài)下，壓降（VCC-VHI）由Q1的VBE和正向偏置二極管D1箝位，約為1.4V，注意，Q1不會(huì)進(jìn)入飽和狀態(tài)，因?yàn)樗幕鶚O電壓絕不會(huì)上升到高于它的集電極電壓。肖特基TTL器件驅(qū)動(dòng)電路中總的靜態(tài)功耗平均值近似為：

CMOS驅(qū)動(dòng)器更類(lèi)似于圖2.7所示的電路。從CMOS器件的數(shù)據(jù)手冊(cè)中通?？梢圆槌鲚敵鲭妷号c對(duì)應(yīng)輸出電流的數(shù)字指標(biāo)，計(jì)算出RA和RB的值，如下例所示。

例：CMOS驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗

SINETICS公司的HCT產(chǎn)品產(chǎn)列的標(biāo)準(zhǔn)輸出驅(qū)動(dòng)器在4.5V電源電壓時(shí)，有以下各項(xiàng)參數(shù)：

VOL（IO=4.0MA）
在25℃時(shí)的典型值 0.15
在40℃~85℃時(shí)的最大值 0.33

VOH（IO=-4.0MA）
在25℃時(shí)的典型值為 4.32
在40℃~85℃時(shí)的最小值為 3.84

在電流為4MA時(shí)，低電平狀態(tài)下的壓降范圍為0.15~0.33V。因此低電平狀態(tài)的阻抗范圍為：

R低電平狀態(tài)典型值=0.15/0.004=37歐

R低電平狀態(tài)最大值=0.33/0.004=83歐

在電流為4MA時(shí)，高電平狀態(tài)下4.5V電源與輸出電壓間的壓降范圍為0.18~0.66V。因此高電平狀態(tài)的阻抗范圍為：

R高電平狀態(tài)典型值=0.18/0.004=45歐

R高電平狀態(tài)最大值=0.66/0.004=165歐

在不同的電源電壓下，CMOS驅(qū)動(dòng)器的輸出電阻變化很大，這一結(jié)果通常出現(xiàn)在HC（不是HCT）邏輯器件的指標(biāo)中，HC的工作電壓可以在2~6V間的任一電壓上。當(dāng)在較高的工作電壓時(shí)，HC系列的輸出電阻變小。因此，HC邏輯電路在高電壓下運(yùn)行得更快。

CMOS器件驅(qū)動(dòng)電路的總的靜態(tài)功耗近似為：

注意，這里的輸出電流項(xiàng)是平方形式。