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기술지식/반도체전자전기

디지털 IC의 데이터시트 보는 법

노구라 2011.11.11 08:32
디지털 IC의 데이터시트 보는 법
핀 배치
IC를 사용하는 데 있어서 없어서는 안되는 것은 핀 배치에 관한 것입니다. 그러므로 배선하기 전에 반드시 핀 배치를 확인해야 합니다.
 
최대 정격 (Absolute maximum ratings)
IC를 사용함에 있어 반드시 지켜야 하는 규격이 최대 정격입니다. 순간적이라도 이 최대정격을 넘는 조건에서 IC를 사용하면 IC가 손상되거나 성능이 크게 떨어지게 됩니다.
 
TTL(74LS 시리즈)의 예
전원전압 VCC 7V
입력전압 Vin 5.5V
3스테이트형이 OFF일경우 출력핀의 허용전압
Off-State Output Voltage
15V
보존온도 -65 ~ +150도
 
CMOS(4000시리즈)의 예
전원전압 VDD -0.5 ~ +20V
입력전압 Vin -0.5 ~ VDD + 0.5V
입력 전류 Iin +-10mA
보존온도 -65 ~ +150도
 
권장 동작 조건 (Recommended operating conditions)
IC를 안정적으로 동작시키기 위해서는 권장 동작 조건의 범위내에서 사용해야 합니다.
 
권장 동작 조건의 예
TTL(74LS시리즈) CMOS(4000시리즈)
전원 전압 4.75 ~ 5.25V 3 ~ 18V
동작 온도 0 ~ 70도 -40 ~ 85도
 
CMOS의 경우 권장 동작 전원전압의 범위는 시리즈에 따라 크게 다르기 때문에 주의해야 합니다.
 
시리즈 권장 전원전압
4000 3 ~ 18V
4000H 2 ~ 8V
74HC 2 ~ 6V
74HCT 4.5 ~ 5.5V
74AC 2 ~ 5.5V
 
전기적 특성
데이터시트에는 논리레벨, 흡입전류, 토출전류, 소비전력, 전달 지연 시간등 IC의 전기적 특성이 기록되어 있습니다.
 
VIH - 입력이 'H'일때의 전압
VIL - 입력이 'L'일때의 전압
IOH - 출력핀이 'H'일때의 토출전류
IOL - 출력핀이 'L'일때의 흡입전류
PW - 소비 전력
tPD - 전달 지연시간
 
스위칭 특성
게이트에서는 입력신호가 들어온 후 출력신호가 나오기까지 약간의 시간이 걸립니다. 그 시간을 전달 지연시간이라고 부릅니다. 그리고 전달 지연 시간에 관한 전기적 특성을 스위칭 특성이라고 부릅니다.
 
예를 들어 펄스 하나를 게이트 IC에 입력하는 경우
그림과 같이 펄스는 실제로는 타이밍 차트상에서 완전한 사격형이 아닌 사다리꼴의 모양이 됩니다. 이것은 신호가 스위칭될때 약간의 시간이 걸리기 때문입니다. 완전한 신호 'H'일때의 전압을 기준으로 10%에서 90%로 올리기까지 필요한 시간을 상승시간(tTLH 또는 trc)라 합니다. 반대로 90%에서 10%로 내리기까지 필요한 시간을 하강시간(tTHL 또는 tfc)라고 합니다.
 
정논리와 부논리, 엣지
위 그림의 IC는 74LS138라는 TTL IC입니다. G2A와 G2B단자에 ○표시가 있습니다.
이는 해당 핀이 부논리에서 동작한다는 것을 의미합니다. 즉 해당핀이 'L'이 되어야 Enable됨을 의미합니다.
마찬가지로 출력핀에도 ○표시가 있는데 이는 해당 핀이 부논리로 작동함을 의미합니다.
위의 IC는 74LS74라는 IC입니다. CLOCK1,2핀에 삼각형모양의 표시가 있습니다. 이것은 펄스에 의한 동작을 의미하는 데 신호변화에 따라 다음과 같은 종류가 있습니다.
즉 74LS74의 경우 상승엣지이므로 해당 핀이 L에서 H로 변하는 순간 작동하게 됩니다.

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