关于与非门SN74LS00的使用，小白求救！！！

发表于 2019-12-24 21:37

在做一个IPM智能功率模块的接口电路，如图是接口电路当中的硬件保护电路部分，nFault端将接到74LS00的输入端上，我现在的疑惑就是，不知道该如何确定电阻R8的大小。光耦PC817在输出低电平时输出电流为10mA，VCC为3.3V，我看了74LS00的数据手册写着低电平输入电流最大值为-0.4mA，请问我是否能将这个nFault信号直接作为74LS00的输入？如果可以，我该如何确定这个电阻阻值的大小啊？

登录 · 发表于 2019-12-24 21:38

保护电路如下：

登录 · 发表于 2019-12-24 21:41

74LS00的电气特性如下：实在看不明白，望大神指教

发表于 2019-12-24 21:44

作为74LS00的输入，这个上拉电阻可以开路的。
如果用上拉，最好是5V。。。

发表于 2019-12-24 22:03

“LSTTL”输入端是个标准结构，给它高电平它没有电流，而低电平则会从它的输入流出最大0.4毫安

@Redbeannnnnn · 发表于 2019-12-24 22:05

戈卫东发表于 2019-12-24 21:44
作为74LS00的输入，这个上拉电阻可以开路的。
如果用上拉，最好是5V。。。

我今天纠结了一天的问题是，假如四个光耦都输出低电平，则四路光耦的4端均有10mA的电流，这些电流根据KCL最终就流入74LS00的输入端了，这样会有问题吗？我在网上查了好久都没有查到相关的问题，是我自己理解错了，还是我哪里疏忽了，后天就要给导师交差了，卡在这了，哎

发表于 2019-12-24 22:07

你可以把光耦的输出看成一个开关，当它ON的时候，会有多少电流不是它说了算的。。。

发表于 2019-12-24 22:08

戈卫东发表于 2019-12-24 22:07
你可以把光耦的输出看成一个开关，当它ON的时候，会有多少电流不是它说了算的。。。 ...

这样吗？我看了光耦PC817的datasheet，里面有一个电流转移率参数CTR，我一直以为光耦的输出电流一直是由它的输入电流决定的

发表于 2019-12-24 22:10

戈卫东发表于 2019-12-24 22:07
你可以把光耦的输出看成一个开关，当它ON的时候，会有多少电流不是它说了算的。。。 ...

请问一下，那我如果就按现在这个原理图里的电阻取值，74LS00与非门可以正常工作吗？

登录 · 发表于 2019-12-25 09:08

king5555 发表于 2019-12-24 22:17
请看VIL的最小值。

VIL应该是输入低电平时的电压，这个参数应该是给出最大值吧，没有最小值限制，

登录 · 发表于 2019-12-25 09:17

king5555 发表于 2019-12-24 22:15
沒有错，输出电流受控于输入电流是根据CTR的。TTL的输入腳的电流是流出去到地线。 ...

如果是向您说的这样，我的nFault接TTL的输入引脚，那么当四个光耦均输出低电平时，每个光耦4端的电流是10mA，TTL输入脚流入到地线的电流不是达到40mA左右了，可是TTL数据手册又说输入电流最大值为-0.4mA，这会不会矛盾啊？我的这个分析哪里出问题了呢？昨天纠结了一天了还是没想通，望大神指点一二

发表于 2019-12-25 09:35

Redbeannnnnn 发表于 2019-12-25 09:17
如果是向您说的这样，我的nFault接TTL的输入引脚，那么当四个光耦均输出低电平时，每个光耦4端的电流是10 ...

你这里4个光耦是并联的，也就是意味着任何一个光耦导通，则输出低电平，和能流过多少电流没有什么关系，负载电流小，只不过各管子饱和程度大一点而已，这里4个光耦能流过的的40mA和实际电流可能只有1mA没有必然关系。
直接接入TTL门的话，考虑到几个光耦并联，可能会有少许漏电流，所以上拉电阻的可以加的，至于加多少，还得看817的输入端和型号，817后缀代表传输比，常见的为C挡，这挡光耦，传输比1:2以上，作为开关用，则至少有2倍以上余量，以保证可靠饱和，所以，对于输入端，电流如果设置为2mA，你输出只能选择1mA负载，上拉到5V则电阻=4.7K。这样才能保证任何一个光耦有输入时候，输出的饱和低电平。

发表于 2019-12-25 10:47

tianxj01 发表于 2019-12-25 09:35
你这里4个光耦是并联的，也就是意味着任何一个光耦导通，则输出低电平，和能流过多少电流没有什么关系， ...

谢谢您的解答，我有点不理解您的意思，请问：
“这里4个光耦能流过的的40mA和实际电流可能只有1mA没有必然关系。”---这里的40mA我是指的在我的应用中，四个光耦均有输入时，输出端能达到的最大电流有40mA，请问您说的“和实际电流可能只有1mA”这个1mA电流是指的什么电流呢？
“所以，对于输入端，电流如果设置为2mA，你输出只能选择1mA负载，上拉到5V则电阻=4.7K”---这里的输入端是指的哪个输入端呢，是光耦的输入端还是TTL与非门的输入端（即我原理图中的nFault信号）？另外，电流为2mA，输出选择1mA负载，这个关系是怎么得来的啊？
还请指点指点！

发表于 2019-12-25 11:20

Redbeannnnnn 发表于 2019-12-25 10:47
谢谢您的解答，我有点不理解您的意思，请问：
“这里4个光耦能流过的的40mA和实际 ...

一个晶体管，能流过多少电流，在饱和情况，不是由它决定，是由负载决定的。
这里的4.7K，就是你线路图上面R8，这里你用1K有点小了，1K电阻条件下，光耦需要饱和，则输入电流至少要5-10MA级别，我上面前提已经说了，光耦发光管那端，假定电流是2mA级别，则上拉R8 选择4.7K，然后直接接TTL就可以了。
至于关系怎么算的，则按照光耦驱动电流--传输比--饱和需要的倍数，综合算出来的，传输比假定为2，则2mA驱动输出驱动能力是4mA，按照可靠饱和算4倍，则实际电流选择1mA，饱和电压算0.3V，电阻电压=4.7V，所以5V供电电阻取4.7V/1mA=4.7K。
当你4个光耦都导通，则由于4.7K电阻的存在，而4个光耦输出由于饱和程度更深（或者说大家分配了电流）最大电流也不过就是1mA多那么一点点而已。这里没40mA什么事情不是？

发表于 2019-12-25 11:20

Redbeannnnnn 发表于 2019-12-25 10:47
谢谢您的解答，我有点不理解您的意思，请问：
“这里4个光耦能流过的的40mA和实际 ...

他说的是光耦的输入电流与输出电流的关系。档次低的，当驱动光耦的电流小的时候，光耦输出不一定饱和。
例如光耦输入只有1ma，传输比为1。光耦输出端，上拉电阻去1k产生的压降为1V。光耦CE结的电压为2.3V。就是没饱和。如果上拉电阻取3.3K，上拉电阻产生的压降为3.3V，光耦的ce结肯定饱和。输出接近0.

发表于 2019-12-25 16:35

（1） 74LS00不适合VCC=3.3V电源。74LS00改为74AHC00. （2）R8在2K ~ 4K范围内均可，取中间值3K好了。

登录 · 发表于 2019-12-25 16:58

本帖最后由 Redbeannnnnn 于 2019-12-25 17:06 编辑

tianxj01 发表于 2019-12-25 11:20
一个晶体管，能流过多少电流，在饱和情况，不是由它决定，是由负载决定的。
这里的4.7K，就是你线路图上 ...

真心的谢谢您这么认真的解答。看了您的回复，我也大致理解了为什么datasheet里有两张表Electrical characteristics和Recommonded operating Conditions，而IIL和IIH这两个参数是在Electrical characteristics表里，因为输入电流大小是由自身决定的，并不是前端给你多少电流，你就有多少电流。
另外，“则实际电流选择1mA”---这个我设计时是根据自己的负载来定的是吗？比如我的负载是74LS00与非门，从它的电气特性可以看到IIL最大值为-0.4mA，然后光耦的传输比是2，我的光耦输入电流是10mA，那么我此时实际电流是多少呢，是依据这个10mA来定，还是依据负载所要的-0.4mA来定呢？

发表于 2019-12-25 17:06

xmar 发表于 2019-12-25 16:35
（1） 74LS00不适合VCC=3.3V电源。74LS00改为74AHC00. （2）R8在2K ~ 4K范围内均可，取中间值3K好了。 ...

3.3V不是74LS00的电源，这个3.3V接的是光耦的输出端。

登录 · 发表于 2019-12-25 17:09

king5555 发表于 2019-12-25 13:25
是。我表达错誤。至少小于。也就是MAX值。
TTL的输入脚的接地电流，规格书有写，不大。你光耦能提供40mA ...

您好，您说的“输入只吃它需要的电流”，如果是如下的datasheet里的描述，这个负载它会吃掉多少的电流呢？按照这个数据手册里给的参数，是不是说它能接受的最大电流是0.4mA，而没有最小电流的限制？

发表于 2019-12-25 17:22

tianxj01 发表于 2019-12-25 11:20
一个晶体管，能流过多少电流，在饱和情况，不是由它决定，是由负载决定的。
这里的4.7K，就是你线路图上 ...

“按照可靠饱和算4倍，则实际电流选择1mA”这句话有点不理解，能具体解释一下吗？

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