推拉輸出電路的動(dòng)態(tài)功耗

HCT總線驅(qū)動(dòng)器上端的輸出電阻：

RC上升時(shí)間

當(dāng)輸出從低電平轉(zhuǎn)換到高電平時(shí)，充電時(shí)間常數(shù)約等于驅(qū)動(dòng)器輸出電阻乘以輸出負(fù)載電容。

TRC=（110歐）*（220PF）=24NS

數(shù)值TRC是輸出端電壓從低電壓從低電平狀態(tài)升至高電平的63%時(shí)所需的時(shí)間。升至高電平的90%時(shí)所需的時(shí)間是TRC的兩倍多一點(diǎn)。一個(gè)簡(jiǎn)單RC電路的10~90%上升時(shí)間是RC乘積的2.2倍：

多么令人驚奇！我們本以為驅(qū)動(dòng)器的最大傳播遲為9NS，而實(shí)際的延遲變成了53NS！如果該總線運(yùn)行在33MHZ上，數(shù)據(jù)信號(hào)在下一比特到來(lái)前將沒(méi)有足夠的時(shí)間上升或下降到滿(mǎn)幅值。我們把總線頻率降至16MHZ，以便讓數(shù)據(jù)單元獲得更多的間隔時(shí)間。

每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的功耗

VCC=5.5V（最差的情況時(shí)的供電電壓）

C=220PF（負(fù)載電容）

F時(shí)鐘=16MHZ（降低后的時(shí)鐘頻率）

F數(shù)據(jù)=8MHZ（最差的數(shù)據(jù)周期，是時(shí)鐘頻率的1/2）

計(jì)算每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的功耗：

再乘以單個(gè)器件封裝內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器數(shù)目8，即可得到一個(gè)封閉器件的總功耗：

P總=8*0.053=0.424W

一片20個(gè)引腳的塑料封裝芯片消耗的能量還會(huì)更多。上面例子中的總線設(shè)計(jì)是不切實(shí)際的，因?yàn)樯仙龝r(shí)間太慢，并且驅(qū)動(dòng)器的功耗太高。我們必須將該總線的工作頻率降低到16MHZ以下。