Politechnika Wrocławska Wydział Elektroniki, Katedra K-4. Klucze analogowe. Wrocław 2017

Podobne dokumenty
Politechnika Wrocławska Instytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akustyki. Klucze analogowe. Wrocław 2010

Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych. Ćwiczenie 4

Podstawy Elektroniki dla Elektrotechniki

LABORATORIUM PODSTAWY ELEKTRONIKI Badanie Bramki X-OR

Podstawy Elektroniki dla Tele-Informatyki. Tranzystory unipolarne MOS

Zbudować 2wejściową bramkę (narysować schemat): a) NANDCMOS, b) NORCMOS, napisać jej tabelkę prawdy i wyjaśnić działanie przy pomocy charakterystyk

Parametry układów cyfrowych

Badanie funktorów logicznych TTL - ćwiczenie 1

płytka montażowa z tranzystorami i rezystorami, pokazana na rysunku 1. płytka montażowa do badania przerzutnika astabilnego U CC T 2 masa

Układy TTL i CMOS. Trochę logiki

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Tranzystory unipolarne MOS

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego. Badanie przerzutników

3. Funktory CMOS cz.1

Ćwiczenie 24 Temat: Układy bramek logicznych pomiar napięcia i prądu. Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z podstawowymi strukturami funktorów logicznych realizowanymi w technice RTL (Resistor Transistor Logic) oraz zasadą ich działania.

Badanie działania bramki NAND wykonanej w technologii TTL oraz układów zbudowanych w oparciu o tę bramkę.

BADANIE PRZERZUTNIKÓW ASTABILNEGO, MONOSTABILNEGO I BISTABILNEGO

19. Zasilacze impulsowe

Komputerowa symulacja bramek w technice TTL i CMOS

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Ćw. 8 Bramki logiczne

P-1a. Dyskryminator progowy z histerezą

zestaw laboratoryjny (generator przebiegu prostokątnego + zasilacz + częstościomierz), oscyloskop 2-kanałowy z pamięcią, komputer z drukarką,

WSTĘP DO ELEKTRONIKI

LABORATORIUM TECHNIKA CYFROWA BRAMKI. Rev.1.0

Układy zasilania tranzystorów. Punkt pracy tranzystora Tranzystor bipolarny. Punkt pracy tranzystora Tranzystor unipolarny

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA BADANIE STANDARDOWEJ BRAMKI NAND TTL (UCY 7400)

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych test kompetencji zagadnienia

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego. Badanie liczników

Komputerowa symulacja bramek w technice TTL i CMOS

Projekt Układów Logicznych

Ćwiczenie nr 9 Układy scalone CMOS

Przetwarzanie analogowocyfrowe

Różnicowe układy cyfrowe CMOS

Tranzystory polowe. Podział. Tranzystor PNFET (JFET) Kanał N. Kanał P. Drain. Gate. Gate. Source. Tranzystor polowy (FET) Z izolowaną bramką (IGFET)

Generatory impulsowe przerzutniki

Podstaw Elektroniki Cyfrowej Wykonał zespół w składzie (nazwiska i imiona): Dzień tygodnia:

Układy akwizycji danych. Komparatory napięcia Przykłady układów

LABORATORIUM Z ELEKTRONIKI

WSTĘP. Budowa bramki NAND TTL, ch-ka przełączania, schemat wewnętrzny, działanie 2

Podstawy elektroniki cz. 2 Wykład 2

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI PROSTOWNIKI

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

ĆWICZENIE 8 ELEMENTY I UKŁADY PRZEŁĄCZAJĄCE WPROWADZENIE

Gr.A, Zad.1. Gr.A, Zad.2 U CC R C1 R C2. U wy T 1 T 2. U we T 3 T 4 U EE

Podstawowe bramki logiczne

Generatory impulsowe przerzutniki

Ćwiczenie - 3. Parametry i charakterystyki tranzystorów

Podstawy Elektroniki dla Elektrotechniki. Układy przełączające

10. KLUCZE DWUKIERUNKOWE, MULTIPLEKSERY I DEMULTIPLEKSERY CMOS

Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej STUDIA DZIENNE. Przełącznikowy tranzystor mocy MOSFET

Porty wejścia/wyjścia w układach mikroprocesorowych i w mikrokontrolerach

Elementy elektroniczne Wykłady 7: Tranzystory polowe

BADANIE UKŁADÓW CYFROWYCH. CEL: Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości statycznych układów cyfrowych serii TTL. PRZEBIEG ĆWICZENIA

ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH

Politechnika Białostocka

Politechnika Białostocka

Technika Cyfrowa 2 wykład 4: FPGA odsłona druga technologie i rodziny układów logicznych

Ćwiczenie 5. Zastosowanie tranzystorów bipolarnych cd. Wzmacniacze MOSFET

Technika Cyfrowa. Badanie pamięci

Układy sekwencyjne asynchroniczne Zadania projektowe

PL B1. POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Warszawa, PL BUP 04/11. KRZYSZTOF GOŁOFIT, Lublin, PL WUP 06/14

UKŁADY CYFROWE. Układ kombinacyjny

Elementy cyfrowe i układy logiczne

Politechnika Białostocka

Sprawdzenie poprawności podstawowych bramek logicznych: NOT, NAND, NOR

Układy elektroniczne I Przetwornice napięcia

Politechnika Białostocka

Komparator napięcia. Komparator a wzmacniacz operacyjny. Vwe1. Vwy. Vwe2

Ćwiczenie nr 4 Tranzystor bipolarny (npn i pnp)

Ćwiczenie 4- tranzystor bipolarny npn, pnp

PL B1 H03K 17/687 G05F 1/44. Fig. 1 (19) PL (11) (12) OPIS PATENTOWY (13) B1. Siemens Aktiengesellschaft, Monachium, DE

Właściwości tranzystora MOSFET jako przyrządu (klucza) mocy

1. Wymień trendy rozwojowe współczesnej elektroniki. 2. Zdefiniuj pojęcie sygnału. Jakie rodzaje sygnałów występują w elektronice?

Laboratorium elektroniki. Ćwiczenie E14IS. Elementy logiczne. Wersja 1.0 (29 lutego 2016)

Budowa. Metoda wytwarzania

Cyfrowe Elementy Automatyki. Bramki logiczne, przerzutniki, liczniki, sterowanie wyświetlaczem

Tranzystorowe wzmacniacze OE OB OC. na tranzystorach bipolarnych

Wejścia logiczne w regulatorach, sterownikach przemysłowych

Tranzystory. 1. Tranzystory bipolarne 2. Tranzystory unipolarne. unipolarne. bipolarny

Funkcje logiczne X = A B AND. K.M.Gawrylczyk /55

Bramki logiczne V MAX V MIN

Podstawowe układy cyfrowe

Opis dydaktycznych stanowisk pomiarowych i przyrządów w lab. EE (paw. C-3, 302)

POMIAR PARAMETRÓW SYGNAŁOW NAPIĘCIOWYCH METODĄ PRÓKOWANIA I CYFROWEGO PRZETWARZANIA SYGNAŁU

Pracownia pomiarów i sterowania Ćwiczenie 3 Proste przyrządy elektroniczne

Ćwiczenie 4. Parametry statyczne tranzystorów polowych JFET i MOSFET

LABORATORIUM z przedmiotu ALGORYTMY I PROJEKTOWANIE UKŁADÓW VLSI

Liniowe układy scalone. Komparatory napięcia i ich zastosowanie

Przetworniki analogowo-cyfrowe.

Porty wejścia/wyjścia w układach mikroprocesorowych i w mikrokontrolerach

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 10

Zaprojektowanie i zbadanie dyskryminatora amplitudy impulsów i generatora impulsów prostokątnych (inaczej multiwibrator astabilny).

dwójkę liczącą Licznikiem Podział liczników:

PRZEŁĄCZANIE DIOD I TRANZYSTORÓW

Generatory kwarcowe Generator kwarcowy Colpittsa-Pierce a z tranzystorem bipolarnym

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

Bramki logiczne. 2. Cele ćwiczenia Badanie charakterystyk przejściowych inwertera. tranzystorowego, bramki 7400 i bramki

Zjawiska w niej występujące, jeśli jest ona linią długą: Definicje współczynników odbicia na początku i końcu linii długiej.

Transkrypt:

Poliechnika Wrocławska Klucze analogowe Wrocław 2017 Poliechnika Wrocławska Pojęcia podsawowe Podsawą realizacji układów impulsowych oraz cyfrowych jes wykorzysanie wielkosygnałowej pacy elemenów akywnych, przełączanych między sanami odcięcia i przewodzenia (zero - jeden). Przejścia pomiędzy ymi sanami powinny zachodzić w możliwe jak najkrószym czasie. Jeśli klucz jes włączony o U wyj powinno być równe U wej, jeżeli wyłączony o U wyj powinno być równe zero. Realizacja coraz szybszych układów przełączających wynika z konieczności przewarzania coraz większej ilości informacji w jednosce czasu. Współczesna echnologia umożliwia przełączanie elemenów półprzewodnikowych w zakresie nanosekund do kilkudziesięciu pikosekund. 1

Poliechnika Wrocławska Pojęcia podsawowe Idealny klucz I I san włączenia san wyłączenia U U zerowa rezysancja w sanie włączenia nieskończona rezysancja w sanie wyłączenia Poliechnika Wrocławska I Pojęcia podsawowe Rzeczywisy klucz I R F san włączenia R F R R >>R F san wyłączenia U U F R R U + U F niezerowa rezysancja w sanie włączenia R F skończona rezysancja w sanie wyłączenia R R 2

Poliechnika Wrocławska Pojęcia podsawowe Paramery kluczy analogowych rezysancja w sanie włączenia R F rezysancja w sanie wyłączenia R R zakres napięć wejściowych przenikanie sygnału serującego na wyjście czasy przełączeń wprowadzane zniekszałcenia szcząkowe napięcie klucza maksymalny prąd przewodzenia maksymalna moc rozproszenia Poliechnika Wrocławska Klucze elekroniczne Tranzysor bipolarny jako klucz +E C R C R B E g U be U wy Tranzysor jes serowany silnym sygnałem od sanu zakania do nasycenia 3

Poliechnika Wrocławska RC +EC RB Uwy Eg Ube e g E F san akywny ranzysora I Csa i c -E R T włączenie ranzysora T u be u wy U BEwł -E R C b we R san nasycenia ranzysora E C U CEsa d f s r i b I Bwł I BR T b san zakania ranzysora Gdy I C = 0 koniec procesu przejściowego na wyj. Aby na wej napięcie U be osiągnęło poziom E R musi upłynąć czas bierny = 2, 3R b B C we Poliechnika Wrocławska Klucze elekroniczne Tranzysor MOSFET jako klucz E g R g U GS R D C o +E D U wy Układy z MOS sosowane m.in. w scalonych układach cyfrowych, w analogowych ukł. przełączanymi pojemnościami lub w układach z przełączaniem prądów. Szeroki zakres sosowania wynika z faku, że MOS wyróżniają się prosoą echnologiczną i układową, małą powierzchnią i bardzo małym poborem mocy Pojemność C o w prakyce sanowią pojemności wejściowe ranzysora 4

Poliechnika Wrocławska Klucze elekroniczne Tranzysor MOSFET jako klucz U gs narasa z τ 1 E F e g -E R T u gs E włączenie klucza usalone u gs 2,2τ 2,2τ 1 1 U OFF -E R d r f +E D i d I DS R D pojawia się i d I DF R g 2 3 przepięcie E g U GS C o U wy u wy +E D U D pass U DF U DSsa Poliechnika Wrocławska Klucze elekroniczne Tranzysor MOSFET jako klucz E F e g -E R T u gs E maleje u 2,2τ gs 2,2τ 1 1 wyłączenie klucza usalone u gs U OFF -E R d r f +E D i d R D I DS I DF i d = 0 R g 2 3 usalone U ds E g U GS C o U wy u wy +E D U D pass U DF U DSsa 5

Poliechnika Wrocławska Klucze elekroniczne Tranzysor MOSFET jako klucz CMOS Aby zwiększyć zakres dopuszczalnych napięć wejściowych zamias jednego ranzysora MOSFET sosuje się klucz CMOS, zbudowany z dwóch komplemenarnych ranzysorów MOSFET łączonych równolegle. W akim obwodzie ylko jeden z ranzysorów może być w sanie przewodzenia. Jeżeli na Vin pojawi się san wysoki, o będzie przewodził dolny ranzysor (z kanałem ypu n), górny zaś (z kanałem ypu p) będzie zablokowany. Wyjście Vou przejdzie więc w san niski. Jeśli na Vin pojawi się san wysoki: wówczas będzie przewodził ranzysor górny, co prowadzi do pojawienia się sanu wysokiego na wyjściu. Poliechnika Wrocławska Bramki logiczne Rodzaje 6

Poliechnika Wrocławska Bramki logiczne Paramery Obciążalność logiczna bramki (N) - maksymalna liczba bramek, jaka może być równolegle serowana z wyjścia pojedynczej bramki. Napięcia poziomów logicznych (HIGH, LOW) - zakresy napięć wejściowych oraz wyjściowych, kóre układ realizuje jako gwaranowany san 1 oraz gwaranowany san 0. Margines zakłóceń - określa dopuszczalną warość napięcia sygnału zakłócającego, nie powodującego jeszcze nieprawidłowej pracy układu. Moc sra na bramkę - określa moc pobieraną przez układ zeźródła zasilania. Poliechnika Wrocławska Bramki logiczne Paramery Czas propagacji - określa czas opóźnienia odpowiedzi układu na sygnał serujący i jes podsawową miarą szybkości działania układu cyfrowego. 7

Poliechnika Wrocławska CMOS - TTL (bramka NAND) Poliechnika Wrocławska Schemay układów TTL CMOS 8

Poliechnika Wrocławska Schemay układów TTL CMOS Poliechnika Wrocławska Porównanie TTL - CMOS Pobór prądu przez układy TTL i TTL-LS nie zależy prakycznie od częsoliwości. W układach CMOS poziom przełączania jes równy w przybliżeniu połowie warości napięcia zasilania, w prakyce logiczne 0 o napięcie do 30%U z, a 1 o 60-70%U z. W TTL logiczne 0 jes zdefiniowane jako napięcie w zakresie 0 V do 0,8 V w odniesieniu do masy, a logiczna 1 2,4 V do 5V(przy napięciu zasilania równym 5 V). Napięcie zasilające układy TTL musi zawierać się w przedziale od 4,75 do 5,25 V, a układy CMOS pracują przy napięciach 3...15 V. 9

Poliechnika Wrocławska Porównanie TTL - CMOS 10