(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Программные средства foundation Усе = +5.0 в КМОП-инвертор 4000м / V,N = +1.5B □- (LOW) VoOT = 3.98В (НЮН) 2.5КОМ Эквивалентная схема активной омической нагрузки согласно теореме Тевенина -ЛЛЛг- Рис. 3.33. КМОП-инвертор с нагрузкой и неидеальным входным напряжением, равным 1.5 В Усс=+5.0В 4кОм V,fj = +HSj и-(HIGH) КМОП-инвертор VouT=0WB (LOW) 200О.М Эквивалентная схема активной омической нагрузки согласно теореме / Тевенина Thcv = 667 Ом lTh.v = - B Рис. 3.34. КМОП-инвертор с нагрузкой и неидеальным входным напряжением, равным 3.5 В В чистых КМОП-системах все логические схемы принадлежат КМОП-семей-ству. Поскольку КМОП-схемы имеют очень высокое входное сопротивление, они в очень малой степени нагружают собой выходы КМОП-схем, к которым они подключены. Поэтому все выходные уровни КМОП-схем остаются очень близкими к напряжению источника питания, равному 5 В, или к потенциалу земли, равному При наличии активной омической нагрузки происходит дополнительное изменение выходного напряжения КМОП-инвертора. Такая нагрузка может иметь место по совершенно разным причинам, рассмотренным ранее. Рис. 3.33 иллюстрирует возможное поведение КМОП-инвертора с активной омической нагрузкой. При 1.5-вольтовом входном напряжении выходное напряжение, равное 3.98 В, все еще находится в пределах допустимого диапазона для сигнала высокого уровня, но оно далеко от идеального значения 5.0 В. Аналогично, при входном напряжении 3.5 В, как показано на рис. 3.34, напряжение сигнала низкого уровня на выходе равно 0.93 В, а не О В. О В, и совсем нет схем, в выходных цепях которых мощность рассеивается понапрасну. С другой стороны, если входы КМОП-схем соединены с выходами ТТЛ-схем или на входы КМОП-схем поданы неидеальные логические сигналы, то в выходных цепях КМОП-схем рассеивается мощность, как описано в этом разделе. Кроме того, если к выходам КМОП-вентилей подключены входы ТТЛ-схем или другая активная омическая нагрузка, то, как показано в предыдущем разделе, в выходных цепях также рассеивается некоторая мощность. 3.5.4. Коэффициент разветвления по выходу Коэффициент разветвления по выходу {нагрузочная способность; fanout) логического вентиля - это число входов, которые можно подключить к нему, не нарушая предельных требований по нагрузке. Коэффициент разветвления по выходу зависит не только от характеристик схемы по выходу, но также и от свойств подключаемых к ней входов. Разветвление по выходу необходимо контролировать в обоих возможных случаях, когда сигнал на выходе имеет высокий уровень и низкий уровень. Например, в табл. 3.4 указано, что максимальный выходной ток /дтахс Р низком уровне напряжения на выходе КМОП-вентиля серии НС и при его работе на входы КМОП-схем равен 0.02 мА (20 мкА). Раньше мы также установили, что максимальный входной ток / у КМОП-схем серии НС при любом состоянии составляет ±1 мкА. Поэтому коэффициент разветвления по выходу низкого уровня {LOW-statefanout) для вентилей серии НС, нафуженных схемами этой же серии, равен 20. В табл. 3.4 указано также что, максимальный выходной ток онтахс Р** ВЫСОКОМ уровне напряжения на выходе составляет --0.02 мА (-20 мкА). Поэтому, коэффициент разветвления по выходу высокого уровня (HIGH-state fanout) для вентилей серии НС, нафуженных схемами этой же серии, также равен 20. Заметим, что коэффициенты разветвления по выходу низкого уровня и высокого уровня не обязательно равны. Вообще, полный коэффициент разветвления по выходу (overall fanout) равен меньшему из коэффициентов низкого уровня и высокого уровня и в предыдущем примере составляет 20. В только что рассмофенном примере предполагалось, что необходимо сохранить значения выходных напряжений КМОП-вентиля, которые отличаются не более чем на 0.1В от напряжения питания и от О В. Если мы готовы согласиться с несколько худшими условиями на выходе, как у ТТЛ-схем, то для расчета коэффициента разветвления по выходу можно использовать другие значения выходных токов, а именно /дЬтахТ ОНтахТ равные, как это следует из табл. 3.4, соответственно 4.0 мА и .0 мА. Поэтому коэффициент разветвления по выходу вентилей серии НС, нафуженных схемами этой же серии, при уровнях, соответствующих ТТЛ-схемам равен 4000; очевидно, что в этом случае офаничения практически нет. Все это хорошо, но не совсем. Только что проведенные вычисления дают нам коэффициент разветвления по выходу для постоянного тока (DC fanout), равный по определению, числу входов, которые можно подключить к выходу с фиксированным уровнем сигнала (высоким или низким). Однако даже в том случае, когда фебования разветвления по выходу для постоянного тока выполнены, выход КМОП-схемы может не вести себя удовлетворительно при переходах от низкого уровня к высокому уровню или в обратную сторону, если к нему подключено большое число входов. Во время переходов выходной ток КМОП-схемы должен заряжать или разряжать паразитную входную емкость схем, подключенных к этому выходу. Если емкость слишком велика, то переход от низкого уровня к высокому уровню (или наоборот) может оказаться слишком медленным, приводя к некорректной работе системы. Способность выходной цепи заряжать и разряжать паразитную емкость иногда называют коэффициентом разветвления по выходу для переменного тока {АС fanout), хотя он редко вычисляется так же точно, как коэффициент разветвления по выходу для постоянного тока. Как мы увидим в разделе 3.6.1, это больше вопрос о том, на какое снижение быстродействия можно согласиться. 3.5.5. Влияние нагрузки Нагрузка выхода сверх номинальной величины приводит к следующим последствиям: При низком уровне выходное напряжение {V может превысить Vq- При высоком уровне выходное напряжение ( V может упасть ниже fo , . Задержка распространения сигнала от входа до выхода может превысить значение, указанное в технической документации. Время нарастания и время спада сигнала на выходе могут выйти за пределы, указанные в технической документации. Может возрасти рабочая температура устройства, что приводит к уменьшению его надежности и, в конечном счете, вызывает отказ в работе. Первые четыре последствия уменьшают запас помехоустойчивости по постоянному току и ухудшают временные параметры схемы. Таким образом, немного перегруженная схема может правильно работать в идеальных условиях, но опыт говорит о том, что нас ждет неудача, как только устройство окажется не в столь благоприятных условиях, как в исследовательской лаборатории. 3.5.6. Неиспользуемые вхоА Иногда используются не все входы логического вентиля. В реальной конструкции может возникнуть проблема, когда вам необходим вентиль с я входами, а в наличии имеется только вентиль с я+1 входами. Если в схеме с я+1 входами объединить два входа, то это позволит ей работать в качестве схемы с я входами. Сейчас можно убедиться в этом интуитивно, а в дальнейшем, после изучения параграфа 4.1, вы сможете доказать это, используя алгебру переключений. На рис. 3.35(a) приведена схема И-НЕ с объединенными входами. Можно также подать на неиспользуемые входы постоянные логические значения. На неиспользуемый вход схем И и И-НЕ следует подать логическую 1, как показано на рис. 3.35(b), а на неиспользуемый вход схем ИЛИ и ИЛИ-НЕ необходимо подать логический О, как на рис. 3.35(c). В быстродействующей схеме обычно лучше применять способы, указанные на рис. (Ь) или (с), а не на рис. (а); в последнем случае увеличивается емкостная нагрузка на щщшь. к bkivott., -------- ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |