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Application Report
SCEA033 - April 2003
1
Designing With TI Ultra-Low-Voltage CMOS (AUC)
Octals and Widebus Devices
Sagir Hasnain, Gene Hinterscher, and Will Hutchinson Standard Linear & Logic
ABSTRACT
System designers are continuously seeking ways to improve signal integrity, increase speed,
and reduce power consumption in personal computers, telecommunication equipment, and
other electronic systems. The Texas Instruments (TI) next-generation Advanced
Ultra-low-voltage CMOS (AUC) octals and Widebus devices are designed to achieve these
goals. These devices are designed for a 0.8-V to 2.7-V power supply and are optimized for
1.8-V operation. With the help of a unique output structure, the AUC logic devices achieve
excellent signal integrity, while maintaining the highest possible speed in the industry.
Contents
1 Introduction 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 AUC Logic Features 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1 Novel Output Structure 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Overvoltage Tolerance 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Power-Off Support 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Bus-Hold Feature 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 AUC Logic-Device Characteristics 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Input Characteristics 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Electrical Characteristics 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1 AC Performance: Faster Speed 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2 Dynamic vs DC Drive: Faster Speed, Low Transition Noise 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Power Consumption 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Design Issues and AUC Logic Solutions 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Signal Integrity at Faster Speed 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Simultaneous Switching 17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.1 Simultaneous-Switching Noise of AUC Widebus Devices 17. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2.2 Simultaneous-Switching Noise of AUC Octals 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Voltage-Translation Support With the AUC Family 20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1 Bidirectional Data Transfer With Level Translation 20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.2 Unidirectional Data Transfer With Level Translation 21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Features and Benefits 21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Conclusion 21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7 References 22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8 Glossary 22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Widebus and Widebus+ are trademarks of Texas Instruments.
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