推拉输出电路中的静态功耗

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一旦推拉输出电路完全转换，静态功耗等于源电流乘以导通臂上的剩余电压。我们将分别计算出LO和HI状态下的功率，然后取二者的平均值。图2.6说明了理想的TT驱动器在LO和HI状态下的功耗。对于标准的TTL器件，Q2处于饱和状态时的压降VLO固定在大约0.3V。肖特基TTL逻辑电路的低电平输出略高，负载上的电压大约为0.4V。在HI状态下，压降（VCC-VHI）由Q1的VBE和正向偏置二极管D1箝位，约为1.4V，注意，Q1不会进入饱和状态，因为它的基极电压绝不会上升到高于它的集电极电压。肖特基TTL器件驱动电路中总的静态功耗平均值近似为：



CMOS驱动器更类似于图2.7所示的电路。从CMOS器件的数据手册中通常可以查出输出电压与对应输出电流的数字指标，计算出RA和RB的值，如下例所示。例：CMOS驱动器的输出阻抗SINETICS公司的HCT产品产列的标准输出驱动器在4.5V电源电压时，有以下各项参数：VOL（IO=4.0MA）在25℃时的典型值           0.15在40℃"85℃时的最大值      0.33VOH（IO=-4.0MA）在25℃时的典型值为          4.32在40℃"85℃时的最小值为     3.84

在电流为4MA时，低电平状态下的压降范围为0.15"0.33V。因此低电平状态的阻抗范围为：R低电平状态典型值=0.15/0.004=37欧R低电平状态最大值=0.33/0.004=83欧在电流为4MA时，高电平状态下4.5V电源与输出电压间的压降范围为0.18"0.66V。因此高电平状态的阻抗范围为：R高电平状态典型值=0.18/0.004=45欧R高电平状态最大值=0.66/0.004=165欧在不同的电源电压下，CMOS驱动器的输出电阻变化很大，这一结果通常出现在HC（不是HCT）逻辑器件的指标中，HC的工作电压可以在2"6V间的任一电压上。当在较高的工作电压时，HC系列的输出电阻变小。因此，HC逻辑电路在高电压下运行得更快。CMOS器件驱动电路的总的静态功耗近似为：

注意，这里的输出电流项是平方形式。