F03A250V1AS上拉电阻对0D门动态性能的影响

由于驱动门的输出电容、负载门的输入电容以及接线电容的存在,上拉电阻尺p的大小必将影响0D门的开关速度,RP的值愈小,负载电容的充电时间常数亦愈小,因而开关速度愈快。但上拉电阻不能任意地减小,它必须保证输出电流不能超过允许的最大值f。L(m ax)。对于HC和HCT系列CMOs门电路,f。L(max)为4 mA,因此Rp必须大于%D/J。L(m ax)=5Ⅴ〃mA=⒈25 kΩ。与普通CMOs电路相比,Rp的值比PMOS管导通时的电阻(小于200Ω)大得多,因而,0D门从低电平到高电平的转换速度比普通CMOS门慢得多。

图3.1.21 0D门驱动电容性负载

(a)逻辑图 (b)输出为低电平时的等效电路 (c)输出为高电平时的等效电路图3.1.21所示为0D门驱动电容性负载(例如CMOS门电路)的工作情况。由于输出状态发生变化时,电容的充、放电作用会对输出波形产生影响,所以主要考虑负载电容cL,cL与驱动门的输出电容、负载门的输人电容以及接线电容有关,并随着负载门数的增加而增加。假设CL为100 pF,下面分两种情况进行讨论。

当OD门输出由高电平变为低电平时,其等效电路如图3.1.21(b)所示,NMOS管导通时的等效电阻RN。n为100Ω,因此充了电的电容主要通过NMOs管放电,放电时间常数t ⅡL=100Ω×100 pF=10 ns。

当输出由低电平跳变为高电平时,其等效电路如图3,1,21(c)所示,此时电源通过Rp向CL充电,充电时间常数t LH=1,5 kΩ×100 pF=150 ns,导致输出波形的上升沿时间很长。因此,当工作速度较快时,应尽量避免用OD门驱动大的电容性负载。