Anschließen unbenutzter Logikgatter

Logikgatter wie AND, OR, NOT usw. sind oft als Arrays in ICs verpackt. Manchmal werden nicht alle Gates in einem Projekt verwendet. Ich würde gerne wissen, wie die verbleibenden ungenutzten Gates angeschlossen werden sollten, um eine minimale Beeinflussung des Systems (Energieverbrauch, Störungen) zu erreichen, je nachdem, welche Technologie (CMOS, TTL, ...) verwendet wird.

Meine Anwendung verwendet einen CMOS-basierten Hex-Inverter (CD4069) und die Dokumentation enthält diese Informationen nicht.

Hinweis: Hier geht es nicht um mehrere Eingänge zu einem einzigen Logikgatter. In diesem Fall wäre das Verbinden der unbenutzten Pins die Konsequenz, das Gate funktionsfähig zu halten.

Antworten (3)

Wie andere bereits gesagt haben (ich werde nur ein wenig ausführlicher sein), dürfen unbenutzte CMOS-Eingangspins niemals getrennt werden, da sie dazu neigen, in Richtung des gefährlichen Bereichs zu schweben, der sich in der Mitte zwischen VDD und GND befindet. Der Eingangspin ist ausnahmslos mit den Gates eines anderen komplementären MOS-Paares verbunden, und die Prozessparameter sind oft auf Leistung optimiert, so dass sowohl die High-Side als auch die Low-Side etwas früher als genau in der Mitte zu leiten beginnen. In diesem "mittleren Graubereich" leiten also sowohl die High-Side- als auch die Low-Side-FETs etwas Strom, was zu einem Stromverbrauch oder in einigen Fällen sogar zu einer Oszillation führt, wenn irgendwo ein positiver Rückkopplungspfad zu finden ist.

Der einfachste und elektrisch stabilste Fall ist es, alle unbenutzten CMOS-Eingänge mit Masse zu verbinden. Bei Mikrocontrollern kann dies jedoch ein wenig gefährlich sein, da Software Pins als Ein- oder Ausgänge verwenden kann. Eine Softwareaktualisierung könnte dann eine Ausgabe von einem Pin machen, der zuvor unbenutzt war. In diesem Fall ist es am sichersten, separate Pull-Down-Widerstände für jeden Pin zu verwenden. Wenn dies aufgrund der Anzahl der Widerstände und des benötigten Platzes auf der Leiterplatte zu kostspielig ist, können Sie auch eine Gruppe benachbarter Pins miteinander verbinden und sie mit einem einzigen Pulldown-Widerstand auf Low ziehen. In diesem Fall ist der zusätzliche Stromverbrauch, der durch die überraschende Softwareänderung verursacht wird, normalerweise kein so großes Problem.

In Ihrem speziellen Fall der Verwendung eines Hex-Inverters gibt es noch eine andere Möglichkeit, die häufig verwendet wird. Sie können die ungenutzten Wechselrichter-Eingänge und -Ausgänge mit einigen Wechselrichtern verbinden, die im System verwendet werden: Verbinden Sie mehrere Wechselrichter parallel. Dies geschieht häufig, um die Treiberfähigkeit und damit die Geschwindigkeit des Wechselrichters zu erhöhen, insbesondere wenn große MOSFET-Gate-Lasten getrieben werden.

Binden Sie für CMOS die Eingänge hoch oder niedrig. Lassen Sie sie nicht schwebend, da sie sonst in einem undefinierten Zustand und anfällig für äußere Einflüsse sind und eine hohe Stromaufnahme oder Schwingungen verursachen können. Es sollte keinen nennenswerten Unterschied machen, ob Sie sie für ein Standardlogikgatter hoch oder niedrig binden, solange sie irgendwo gebunden sind. Binden Sie sie für TTL hoch oder lassen Sie sie schweben. Lassen Sie die Ausgänge getrennt.

Normalerweise möchten Sie unbenutzte Logikgattereingänge entweder mit VSS oder VDD verbinden.

In Ihrem Fall ist dies genau das, was Sie tun möchten, und da es sich um einen Wechselrichter handelt, spielt die Wahl hier keine Rolle.

Die Ihnen vorliegende Dokumentation enthält diese Informationen (Abbildung 17, Seite 3-182).

Du hast Recht, irgendwie habe ich die Beschreibung in Abb. 17 total übersehen...