(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 НЕ ВСЕ ТАК ПРОСТО! Расчетная длительность переходного процесса на самом деле сильно зависит от выбора логических уровней. Если в примерах этого раздела в качестве порогов высокого уровня и низкого уровня использовать значения 2.0 В и 3.0 В вместо 1.5 В и 3.5 В, то получим меньшее время для каждого из переходных процессов. С другой стороны, если использовать уровни 0.0 В и 5.0 В, то расчетное время переходных процессов будет бесконечным! Следует также иметь в виду, что у некоторых логических семейств (особенно у семейства ТТЛ), пороги не симметричны относительно средней точки между минимальным и максимальным напряжением. Тем не менее, опыт автора показывает, что оценка по правилу время переходного процесса равно постоянной времени соответствующей ЛС-цепи обычно вполне применима. 3.6.2. Задержка распространения Время нарастания и время спада сигнала лишь частично описывают поведение логического элемента в динамике; необходимы дополнительные параметры, чтобы связать временные диаграммы входного и выходного сигналов. Путь прохождения сигнала (signal path) - это цепочка из электрических звеньев, по которой сигнал от входа проходит к выходу в рассматриваемом логическом элементе. Задержка распространения (propagation delay) t вдоль пути прохождения сигнала определяется как время, необходимое для того, чтобы изменение входного сигнала привело к изменению выходного сигнала. Сложный логический элемент с большим числом входов и выходов может иметь различные значения t при прохождении сигнала по тому или иному пути. Задержка распространения сигнала по данному пути зависит также от того, в каком направлении изменяется выходной сигнал. На рис. 3.42(a) указаны два различных значения задержки распространения от входа до выхода (без учета времени нарастания и спада) для КМОП-инвертора в зависимости от направления изменения сигнала на выходе: pHL ~ время между изменением сигнала на входе и соответствующим изменением сигнала на выходе при переходе выходного напряжения с высокого уровня на низкий; t,.- время между изменением сигнала на входе и соответствующим изменени-ем сигнала на выходе при переходе выходного напряжения с низкого уровня на высокий. Отличная от нуля задержка распространения вызвана несколькими факторами. На скорость изменения состояния транзисторов в КМОП-устройстве оказывают влияние как физические процессы в полупроводнике, так и условия эксплуатации схемы, включая скорость изменения входного сигнала, входную емкость и нагрузку на выходе. В многоуровневых схемах типа неинвертирующего вентиля и в устройствах, реализующих более сложные логические функции, может потребовать- ся изменение состояния нескольких внутренних транзисторов, прежде чем сможет измениться уровень сигнала на выходе. Но даже тогда, когда напряжение на выходе начинает изменяться, при отличных от нуля времени нарастания и времени спада требуется определенное время, чтобы пересечь область между логическими уровнями, как было объяснено в предыдущем разделе. Все эти факторы вносят свой вклад в задержку распространения сигнала. OUT out Рис. 3.42. Задержки распространения сигнала для КМОП-инвертора: (а) без учета времени нарастания и спада; (Ь) определяемые по моментам перехода через средние значения Чтобы не учитывать влияния времени нарастания и времени спада, производители обычно указывают задержку распространения по моментам перехода входного и выходного сигналов через среднюю точку, как показано на рис. 3.42(b). Однако иногда задержки определяются и по моментам пересечения пороговых значений логических уровней, особенно в тех случаях, когда на работе устройства может неблагоприятно сказаться медленное нарастание и спад входного сигнала. Например, на рис. 3.43 показано, как можно определить минимальную длительность входного импульса для Л5-защелки (изучаемой в разделе 7.2.1). S или R  Рис. 3.43. Определение длительности интервала времени по граничным значениям логических уровней в наихудшем случае Кроме того, производитель может указывать абсолютные максимальные значения времени нарастания и спада входного сигнала, при которых гарантируется надежная работа. Быстродействующие КМОП-схемы при слишком медленных изменениях входного сигнала могут потреблять чрезмерно большой ток или генерировать колебания. 3.6.3. Потребляемая мощность Мощность, потребляемая КМОП-схемой при неизменном уровне сигнала на выходе, называется статической рассеиваемой мощностью {static power dissipation) или мощностью, рассеиваемой в режиме покоя {quiescent power dissipation). (При обсуждении вопроса о том, какая мощность тратится при работе устройства, термины потребляемая и рассеиваемая мощность означают практически одно и то же.) У большинства КМОП-схем статическая рассеиваемая мощность очень мала. Именно это делает их такими привлекательными для портативных ЭВМ и для других применений, когда требуется, чтобы потребляемая мощность была мала: во время пауз в работе компьютера потребляется очень небольшая мощность. Существенную мощность, называемую динамической рассеиваемой мощностью {dynamicpower dissipation), КМОП-схема потребляет только во время переходных процессов. Одной из причин рассеивания мощности при переходе из одного состояния в другое является частичное замыкание выходной цепи КМОП-схемы. Если входное напряжение не равно примерно О В или напряжению питания V, то оба выходных транзистора-р-канальный и и-канальный-могут быть частично открыты , при этом их суммарное сопротивление равно 600 Ом или меньше. В этом случае ток течет через транзисторы от шины питания к земле. Таким образом, величина потребляемой мощности зависит, как от значения так и от скорости переходного процесса на выходе и определяется по формуле гае: Pj - мощность рассеиваемая внутри схемы, обусловленная переходными процессами на выходе; - напряжение питания; как известно всем инженерам-электрикам, мощность рассеиваемая на активной нагрузке (на частично открытых транзисторах) пропорциональна квадрату напряжения; / - частота переключений {transition frequency) в выходном сигнале; ею определяется, сколько раз в секунду на выходе происходят переключения, при которых потребляется мощность (впрочем, обратите внимание, что частота, по определению, равна числу переключений, деленному на 2); Срр - емкость, которой определяется рассеиваемая мощность {power-dissipation capacitance); это константа, обычно указываемая производителем схем, используется для нахождения рассеиваемой мощности по приведенной формуле; величина С имеет размерность емкости, но не является реальной емкостью выходной цепи; скорее, оиа отражает динамику протекания тока через изменяющиеся сопротивления выходных транзисторов в теченче одной пары переходов на выходе от высокого уровня к низкому и в обратном направлении; например, Ср для КМОП-вентилей серии НС в типичном случае составляет 20 - 24 пФ, несмотря на то, что реальная емкость выходной цепи много меньше. 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. |
||||||||||