¿Qué familia lógica es la mejor para los aficionados de uso general?

Necesito comprar algunos circuitos integrados lógicos. ¿Qué familia debería tener? HC? HCT? ¿Qué tipo es mejor tener en una caja de piezas, para una máxima compatibilidad con proyectos futuros impredecibles? Amplio rango de suministro, sin requisitos de frecuencia extrema, etc. ¿Entradas Schmitt? Salidas abiertas?

HC es el más útil. Tiene un rango de voltaje de alimentación muy amplio, es fácil de conectar con la mayoría de las MCU, tiene buena inmunidad al ruido, tiene mucha velocidad y está ampliamente disponible. HC también está disponible como puertas individuales en pequeños paquetes. Olvídate de TTL y LS TTL, nadie los usa para nuevos diseños en estos días.

También vale la pena aprender a usar CPLD, usarlos a menudo tiene mucho más sentido que diseñar con chips lógicos individuales.

Con su amplio voltaje de funcionamiento y disponibilidad general, estoy de acuerdo en que HC es la familia más útil para mantener. Si está trabajando con diseños que requieren una velocidad muy alta o una potencia extremadamente baja, ya no está realmente en el ámbito del propósito general.

Sin embargo, es bastante común encontrarse con situaciones de suministro de energía mixto, como la necesidad de pasar de 5V a 3V o viceversa. HC tiene entradas CMOS y diodos de protección de entrada, por lo que no es una familia muy útil para la traducción de nivel lógico. Puede hacer que 5 a 3 funcionen con resistencias de entrada para limitar la corriente del diodo, pero no es lo ideal. De 3 a 5, puede que no tengas suerte.

Para 5V a 3V (entradas de 5V que controlan un chip alimentado por 3V), AHC y LVC tienen entradas tolerantes a 5V y funcionan bien.

Para 3V a 5V, necesita una familia con entradas compatibles con TTL, de modo que las señales más bajas de 3V satisfagan el requisito de alto voltaje de entrada de los chips con alimentación de 5V. Para eso, las familias como HCT y AHCT son útiles.

Desafortunadamente, no hay una familia general que pueda alimentarse desde cualquier voltaje y acepte entradas de cualquier voltaje, aunque hay muchas memorias intermedias especializadas de cambio de nivel (algunas bidireccionales) que tienen pines de fuente de alimentación separados para este propósito.

HCT es bueno. Todas las ventajas mencionadas por @Leon Heller, pero también entradas compatibles con TTL. Si necesita velocidad, considere ACT. La guía lógica de Ti tiene muchos detalles.

De hecho, querrá AHC (T) en lugar de HC (T). HC (T) está bien, pero hay pocas razones para no elegir AHC (T).

Otras familias que rechazaré incluyen CA y su equivalente de bajo voltaje, LVC. Estas familias tienen tiempos de subida por debajo de los nanosegundos, demasiado rápido para una placa de pruebas. También recomiendo evitar las familias bipolares TTL, incluidas 7400 TTL, STTL, LSTTL, AS, ALS, F, etc. La lógica bipolar ha quedado básicamente obsoleta. Y no hace falta decir que debe evitar el uso de piezas ECL de 10k o 100k, pero es probable que estén fuera del conocimiento de la mayoría de los ingenieros eléctricos principiantes.

Hace 20 años, TI tenía los siguientes puntos de comercialización para su entonces nueva familia lógica AHC:

"Gradúese a nuevos niveles de rendimiento con AHC ... • 3 veces más rápido que HCMOS • La mitad del consumo de energía estática de HCMOS • El mismo bajo nivel de ruido que HCMOS ... por el mismo precio de mercado que HCMOS".

Las afirmaciones de TI sobre AHC son correctas.

Lo más importante para los aficionados son las tasas de borde. Quieren poder usar los circuitos integrados sin tener mucho en cuenta los efectos de la línea de transmisión. Debido a sus elementos parásitos desagradables, las placas de prueba exigen velocidades de transición de al menos unos pocos nanosegundos. AHC tiene los mismos tiempos de subida y bajada que HC, por lo que la usabilidad en una placa de pruebas es similar.

Los dispositivos AHC comparten el amplio rango operativo de HCMOS, pero también son tolerantes a 5V cuando funcionan con un voltaje de suministro más bajo. Esta es una característica realmente útil que siempre he sentido que faltaba en HCMOS. La corriente del variador de salida de AHC es ligeramente mayor que la HC, pero aún así es de solo 8 mA a 5V. Esto contribuye a los bordes lentos y a la buena integridad de la señal en una placa de pruebas que esperamos de AHC y HC.

Consulte la guía completa del diseñador AHC (T) de TI para obtener más detalles: http://www.ti.com/lit/ug/scla013d/scla013d.pdf

Ahora, daré más aclaraciones sobre las variantes "T": HCT, AHCT, ACT, etc. La "T" significa entradas compatibles con TTL. Si el chip va a recibir señales de un dispositivo TTL bipolar, incl. 7400, 74S, 74LS, 74ALS, 74F, entonces debe elegir un dispositivo "T", como HCT, o usar un dispositivo no "T" tolerante a 5V que funcione a 3.3V más o menos, y diseñar su sistema para acomodarlo Los niveles de salida de 3.3V.