CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI

Presentazione sul tema: "CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI"— Transcript della presentazione:

1 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.

2 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.

3 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.

4 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.

5 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.

6 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.

7 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.

8 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.

9 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.

10 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.

11 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.

12 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.

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

14 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.

15 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.

16 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.

17 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.

18 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.

19 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.

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