CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI LEZIONE N° 6 (2 ore) Logica DTL Caratteristica di Trasferimento Porta logica DTL completa Tempi di commutazione Logica DTL modificata C.E.A.D.

Richiami Inverter a BJT Caratteristica di trasferimento Inverter ideale Margini di rumore Fan-in e Fan-out Tempi di ritardo Dissipazione di potenza C.E.A.D.

Logica DTL Porta AND a diodi Inverter a BJT D1 D2 X R Y U VCC Vin RB RC VCC VU IC C.E.A.D.

Caratteristica di trasferimento Determinazione di NHL e NHH VCC = 5 V R = 10 KW RB = 200 KW RC = 5 KW (b = 200) D1 D2 X R Y VCC RC U RB C.E.A.D.

Caratteristica di trasferimento Porta AND Schema Caratteristica 0.7 4.3 5 VI VU D1 D2 X R Y U VCC C.E.A.D.

Caratteristica di trasferimento Inverter a BJT Schema Caratteristica VU Vin RB RC VCC VU IC 5 0.2 VI 0.7 1.66 5 C.E.A.D.

Caratteristica complessiva 0.2 0.7 1.66 5 VI VU VCC R RC D1 X U RB D2 Y NON ACCETTABILE C.E.A.D.

Modifica 1 Aumento di NHL e NHH VCC = 5 V R = 5 KW RB = 5 KW RC = 2.2 KW (b = 100) VCC RB RC D1 X U D3 D2 Y R C.E.A.D.

Tabella delle tensioni Tensioni di soglia del BJT e del diodo Cut-in Attiva Saturazione Diodo 0.6 0.7 (Vg ) BJT 0.7 0.8 C.E.A.D.

Caratteristica di trasferimento VCC 0.2 0.6 0.8 2 5 VI VU RB RC D1 X D3 U VB D2 Y Va R ANCORA BASSO C.E.A.D.

Modifica 2 Aumento di NHL e NHH VCC = 5 V R = 5 KW RB = 5 KW RC = 2.2 KW (b = 100) D1 D2 X RB Y VCC RC U D4 R D3 C.E.A.D.

Caratteristica di trasferimento VCC VU RB RC D1 5 X VB U D2 D3 D4 Y Va R 0.2 VI 1.3 1.5 2 OK C.E.A.D.

Calcolo delle correnti VCC RB RC D1 X U D2 D3 D4 Iout Y Iin R FAN-OUT = 12 C.E.A.D.

Osservazioni RC valore basso per ridurre il tempo di carica di una eventuale capacità di carico RC non può essere troppo piccola per non avere troppa dissipazione di potenza statica sul livello logico basso R serve a ridurre ts C.E.A.D.

Inverter DTL in commutazione Dalle simulazioni si nota la dipendenza di tstorage da R R = 5 kW R = 3 kW R = 1 kW (RB = 3.5 kW) Inconvenienti ridurre R riduce IB e quindi il Fan-out se si riduce anche RB si riduce il Fan-out Osservazione nei circuiti integrati i diodi si realizzano con i BJT ts = 375 ns ts = 208 ns ts = 60 ns ton = 85 ns toff = 107 ns C.E.A.D.

Inverter DTL modificato Sostituzione di D4 con un BJT VCC VCC RB RC 2.2k 5k RC 4k RB R1 D1 2.2k 1.4k X D1 U D3 D4 D2 U X Q2 Y Q3 D2 D3 Q3 Y R R2 5k 1k C.E.A.D.

Caratteristica di trasferimento Sostituzione di D4 con un BJT VCC VU RC 5 4k RB R1 2.2k 1.4k D1 D3 VU VI Q2 + - Vg + + Vg - Vg Q3 - R2 0.2 1k VI 1.3 1.5 2 C.E.A.D.

Calcolo delle correnti Sostituzione di D4 con un BJT VCC RC 4k RB R1 2.2k 1.4k D1 D3 VU VI Q2 + - Vg + + Vg - Vg Q3 - R2 1k FAN-OUT = 24 C.E.A.D.

Osservazioni La caratteristica di trasferimento è uguale a quella della DTL I margini di rumore sono uguali a quelli della DTL Il Fan-out è sicuramente accettabile ATTENZIONE!!! Non si è tenuto conto del fenomeno di accumulo di cariche in base di Q2 che va sicuramente in saturazione C.E.A.D.

Conclusioni Logica DTL Logica DTL modificata Caratteristica di Trasferimento Porta logica DTL completa Tempi di commutazione Logica DTL modificata C.E.A.D.