NL27WZ32双路2输入或逻辑门技术深度解析

描述

安森美 NL27WZ32双路2输入或门是高性能双路2输入或门,工作采用1.65V至5.5V的电源,工作在-55°C至+125°C的宽温度范围内。这些器件具有几乎为零的静态供电电流,降低了系统的功率要求。安森美NL27WZ32双路缓冲器提供可靠的逻辑运算,使得该器件在诸多电子设计中成为关键元件。

数据手册;*附件:onsemi NL27WZ32双路2输入或 (OR) 逻辑门数据手册.pdf

特性

  • 设计在1.65V至5.5V VCC 电压下运行
  • 2.5ns t PD (在VCC = 5V的典型值时)
  • 输入/输出耐高达5.5V的过电压
  • IOFF 支持局部断电保护
  • 24mA拉电流/灌电流(3.0V时)
  • ±100mA锁存性能
  • 工作温度范围:-55 °C至+125 °C
  • 采用US8、UDFN8和UQFN8封装
  • 芯片复杂性:< 100个FET
  • 几乎为零的静态供电电流大幅降低了系统功率要求
  • 潮湿敏感度等级 (MSL) 1级
  • UL 94V-0可燃性等级
  • 带-Q后缀的用于汽车和其他要进行现场和控制变更的应用,通过了AEC-Q100认证,并支持PPAP
  • 无铅、无卤/无溴化阻燃剂(BFR),符合RoHS指令

逻辑符号

或门

开关波形

或门

NL27WZ32双路2输入或逻辑门技术深度解析

一、产品概述与核心特性

NL27WZ32‌是安森美半导体推出的一款高性能双路2输入或逻辑门,采用先进的CMOS工艺制造。该器件最显著的特点是‌宽电压工作范围‌,支持从1.65V至5.5V的供电电压,使其能够广泛应用于各种电压等级的系统中。

核心优势特性

  • 超高速性能‌:在5V供电时典型传播延迟仅2.5ns,显著提升了系统响应速度。
  • 过电压容限‌:输入/输出端口可耐受高达5.5V的过电压,增强了系统可靠性。
  • 部分掉电保护‌:支持IOFF功能,在电源部分关闭时仍能保持接口保护。
  • 强驱动能力‌:在3.0V电压下可提供24mA的源/汇电流。

二、电气特性详解

1. 直流电气参数

根据数据手册,NL27WZ32在直流特性方面表现出色:

输入电平阈值‌:

  • 高电平输入电压(VIH) ‌:
    • 1.65V至1.95V范围:0.65×VCC
    • 2.3V至5.5V范围:0.70×VCC
  • 低电平输入电压(VIL) ‌:
    • 1.65V至1.95V范围:0.35×VCC
    • 2.3V至5.5V范围:0.30×VCC

输出驱动能力‌:

  • 高电平输出‌:在3.0V供电时可输出2.3V(最小值),驱动24mA负载
  • 低电平输出‌:在3.0V供电时输出最大0.55V,吸收24mA电流

2. 动态性能指标

传播延迟特性‌:

  • 5V供电时:1.9ns典型值,3.1ns最大值
  • 3.3V供电时:2.6ns典型值,3.9ns最大值

功耗特性‌:

  • 静态电流‌:最大10μA(全温度范围)
  • 动态功耗‌:CPD电容典型值9pF(3.3V时)

三、封装选项与引脚配置

NL27WZ32提供多种封装形式,满足不同应用需求:

1. US8封装(引脚配置)

  • 引脚1:A1(第一路输入A)
  • 引脚2:B1(第一路输入B)
  • 引脚3:Y2(第二路输出)
  • 引脚4:GND(接地)
  • 引脚5:A2(第二路输入A)
  • 引脚6:B2(第二路输入B)
  • 引脚7:Y1(第一路输出)
  • 引脚8:VCC(电源)

2. UQFN8封装(紧凑型)

  • 引脚1:Y1(第一路输出)
  • 引脚2:B2(第二路输入B)
  • 引脚3:A2(第二路输入A)
  • 引脚4:GND(接地)

四、最大额定值与安全设计

绝对最大额定值

  • 电源电压(VCC) ‌:-0.5V至+6.5V
  • 输入电压(VIN) ‌:-0.5V至+6.5V
  • 输出电压(VOUT) ‌:
    • 工作模式:-0.5V至VCC+0.5V
    • 三态模式:-0.5V至+6.5V

热管理设计

  • 热阻(θJA) ‌:
    • US8封装:250°C/W
    • UQFN8封装:210°C/W
  • 最大功耗‌:500mW(US8,静止空气)

五、应用设计指南

1. 电源设计考虑

  • 推荐工作电压‌:1.65V至5.5V
  • 去耦电容‌:建议在VCC引脚附近放置100nF电容

2. 信号完整性设计

  • 输入信号斜率‌:要求上升/下降时间符合规格:
    • 5V供电:最大5ns/V
    • 3.3V供电:最大10ns/V

3. 逻辑功能实现

真值表功能‌:

输入A输入B输出Y
LLL
LHH
HLH
HHH

逻辑表达式‌:Y = A + B

六、可靠性认证与质量保证

  • 汽车级认证‌:-Q后缀型号通过AEC-Q100认证,支持PPAP流程
  • 环保标准‌:符合RoHS标准,无铅、无卤素
  • ESD防护‌:
    • 人体放电模式(HBM):2000V
    • 充电器件模式(CDM):1000V

七、典型应用场景

1. 电池供电设备

得益于1.65V的低工作电压和低静态电流特性,NL27WZ32非常适合便携式设备和物联网节点。

2. 电平转换接口

利用其过电压容限特性,可在不同电压域之间实现安全的逻辑电平转换。

3. 控制系统

在工业控制、汽车电子等要求高可靠性的场合,其强驱动能力和宽温度范围(-55°C至+125°C)确保了稳定运行。

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