(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 Как следует из таблицы, при КМОП-нагрузке выходное напряжение КМОП-вентилей поддерживается на уровнях, отличающихся от потенциала земли и от напряжения питания не более чем на 0.1 В. При ТТЛ-нагрузке выходное напряжение может измениться, но совсем немного. Обратите также внимание на то, что при одном и том же выходном токе (±4 мА) максимальное уменьшение напряжения высокого уровня относительно напряжения питания (0.66 В) вдвое больше, чем максимальное напряжение низкого уровня (0.33 В). Это означает, что р-ка-нальные транзисторы в КМОП-схемах серии НС имеют большее сопротивление в открытом состоянии, чем транзисторы с я-каналом. Это естественно, так как в любой КМОП-схеме сопротивление открытого р-канального транзистора более чем вдвое превосходит сопротивление открытого транзистора с я-каналом при одной и той же площади. Равные падения напряжения для обоих уровней можно получить путем изготовления транзисторов с /-каналом много ббльших размеров, чем транзисторов с я-каналом, но по различным причинам это не было сделано. В данной ситуации для определения величины втекающего или вытекающего тока можно воспользоваться законом Ома. Нарис. 3.28 открытый транзистор си-каналом представлен 100-омным резистором, падение напряжения на штором со-ставляет0.43 В; поэтому втекающий ток равен (0.43 В)/(100Ом) =4.3 мА. Аналогично открытый транзистор с /?-каналом, изображенный на на рис. 3.29 в виде 200-омного резистора, обеспечивает вытекающий ток (0.39 В) / (200 Ом) = 1.95 мА. Фаетически сопротивления открытых выходных транзисторов КМОП-схем, как правило, в справочных данных не приводятся, поэтому не всегда можно воспользоваться точными моделями, приведенными выше. Однако сопротивления открытых транзисторов можно оценить, используя следующие соотношения, опирающиеся на обычно сообщаемые параметры: р(оп) /оНтахТ Лп(оп) - ~- OLmaxT В этих соотношениях используется закон Ома, и сопротивления открытых транзисторов определяются как частное от деления напряжения на транзисторе на ток, протегающий через него при активной омичесгой нафузке в наихудшем случае. Используя численные значения токов и напряжений, приведенные для КМОП-схем серии НС в табл. 3.4, можно подсчитать, что / = 175 Ом, а R = 82.5 Ом. Очень хорошие оценки выходного тока в наихудшей ситуации можно получить полагая, что на открытом фаизисторе нет никакого падения напряжения. Это предположение упрощает анализ и дает приемлемый результат, который почти всегда достаточно хорош для практических целей. Например, на рис. 3.31 показан КМОП-инвертор, выход которого подключен к такой же нафузке, представленной по теореме Тевенина в виде эквивалентной схемы, какой мы воспользовались в преды;у1цих примерах. Резистивная модель выходной цепи не показана, поскольку в этом больше нет необходимости; мы предполагаем, что на открытых КМОП-транзисторах нет никакого падения напряжения. При наличии на выходе низкого уровня [рис. 3.31 (а)], все напряжение источника в эквивалентной схеме нагрузки, равное 3.33 В, приложено к резистору RJ, и втекающий ток примерно равен (3.33 В) / (667 Ом) = 5.0 мА. Согласно рис. 3.31 (Ь) при высоком уровне на выходе и в предположении, что напряжение питания равно 5.0 В, падение напряжения на резисторе .j. составляет 1.67 В, а вытекающий ток примерно равен (1.67 В) / (667 0м)=2.5мА. -х- инкгргор i / Эквивапеиткая схема ашвной омической нагрузки согласно теоремеТевенина -ЛАЛг- + 1 Эквивалешная схема актвной омической нагрузки согласно i У Рис. 3.31. Оценка втекаюш,его и вытекающего токов: (а) низкий уровень на выходе; (Ь) высокий уровень на выходе Важным свойством КМОП-инвертора (или любой другой КМОП-схемы) является то, что выходная цепь сама по себе потребляет очень небольшой ток при любом из уровней сигнала на выходе - высоком или низком. В каждом из этих случаев один из транзисторов находится в закрытом состоянии и его сопротивление велико. Весь ток, о котором мы говорили, течет только тогда, когда к выходу КМОП-схемы подключена активная омическая нагрузка. Если нафузка отсутствует, то ток не течет, и потребляемая мощность равна нулю. Однако при подключенной нафузке токи текут и через нафузку, и через открытый транзистор, и в том и в другом рассеивается мощность. ПРАВДА О ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ Как уже говорилось ранее, сопротивление закрытого транзистора превышает один мегаом, но не бесконечно. Поэтому реально через закрытый транзистор течет очень маленький ток утечки и выходная цепь КМОП-схемы потребляет соответственно малую, но отличную от нуля мощность. В большинстве случаев эта мощность настолько мала, что ею можно пренебречь. Обычно она бывает существенна только в дежурном режиме при питании от аккумуляторов устройств типа лэптопа, на котором первоначально была набрана эта глава. 3.5.3. Поведение схемы с неидеальными входными сигналами До сих пор мь[ предполагали, что высокому и низкому уровням на входах КМОП-схем соответствуют идеальные напряжения, очень близкие к напряжению питания и к нулю. Однако поведение реального КМОП-инвертора зависит от входного напряжения не в меньшей степени, чем от свойств нагрузки. Если входное напряжение не близко к напряжению источника питания, то открытый транзистор не может быть полностью открыт и его сопротивление может возрасти. Аналогично закрытый транзистор не может быть полностью закрыт и его сопротивление может оказаться много меньше одного мегаома. Вместе эти два эффекта приводят к тому, выходное напряжение заметно отличается от напряжения питания или от нуля. (а) =l5.0B wasted = +5.0B Vn, = 1.5B -<lVouT. = 4-31B = 3.5 в 4kO>i -aVouT = 0.24B Рис. 3.32. КМОП-инвертор с неидеапьными входными напряжениями: (а) эквивалентная схема при входном напряжении 1.5 В; (Ь) эквивалентная схема при входном напряжении 3.5В Например, на рис. 3.32(a) показано возможное поведение КМОП-инвертора при напряжении на входе 1.5 В. Сопротивление транзистора с /ьканалом в этой ситуации удваивается, а транзистор с -каналом начинает открываться. (Указанные значения сопротивлений приняты просто с целью иллюстрации; фактические значения зависят от конкретных характеристик транзисторов.) Указанное на этом рисунке выходное напряжение, равное 4.31 В, все еще находится в пределах допустимого диапазона для сигнала высокого уровня, но все же отличается от идеального значения 5.0 В. Аналогично, при входном напряжении 3.5 В [рис. 3.32(b)] низкий уровень выходного сигнала составляет 0.24 В, а не О В, Небольшое изменение выходного напряжения обычно допустимо; хуже то, что выходная цепь теперь потребляет заметную мощность. Ток, понапрасну текущий через инвертор при напряжении на входе 1.5 В, равен Wed = 5.0 В/(400 Ом + 2.5 кОм)= 1.72 мА, а понапрасну растрачиваемая мощность составляет Avasted = 5.0 В /pasted = 8-62 мВт 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. |