Podstawowe Parametry Układów Cyfrowych
- Do podstawowych parametrów półprzewodnikowych scalonych układów cywfrowych należą:
- Czas propagacji - , określający szybkość działania układu.
- Straty mocy - (moc pobierana), moc rozpraszana), określające moc pobieraną z zasilacza.
- Margines zakłóceń U określający odporność układu na zakłucenia.
Wartości typowe tych parametrów są najczęściej wykorzystywane do analizy porównawczej serii układów wykonanych w różnych technologiach, przez różnych producentów. Parametry te mogą być przydatne użytkownikowi przy wyborze serii układów.
Projektanta systemów cyfrowych interesują takie parametry jak:
- napięcia
- prądy zasilania
- napięcia i prądy wejściowe/wyjściowe, obciążalność wyjść asortyment układowy i inne.
Znajomość tych wszystkich parametrów umożliwia świadomy i optymalny wybór określonej klasy układów do konkretnych zastosowań, a także właściwą ich eksploatację. Na oznaczenie poszczególnych parametrów przyjęto używać pewne symbole literowe, których znaczenie staje się oczywiste, jeśli jest znane ich pochodzenie.
- Jak większość tego typu określeń i symboli (stosowanych w technice cyfrowej), tak i te mają swoje źródło w języku angielskim. Litera:
- I pochodzi od angielskiego słowa Input - wejście, litera
- O pochodzi od Output - wyjście
- H od High - wysoki
- L od Low - niski
- S od Shorting (Shoirt-circut) - zwarcie
- P od Propagation - propagacja
Uwzględniając powyższe uwagi znacznie niżej podanych symboli staję się oczywiste i łatwiejsze do zapamiętania.
- Parametry Statyczne
-
- napięcie zasilania
-
- napięcie wejściowe w stanie wysokim
-
- napięcie wejściowe w stanie niskim
-
- napięcie wejściowe w stanie wysokim
-
- napięcie wejściowe w stanie niskim
-
- prąd wejściowy w stanie wysokim
-
- prąd wejściowy w stanie niskim
-
- prąd wyjściowy w stanie wysokim
-
- prąd wyjściowy w stanie niskim
-
- prąd wejściowy w stanie
-
- prąd wejściowy w stanie
-
- wyjściowy zwarciowy
-
- margines zakłóceń w stanie niskim
-
- margines zakłóceń w stanie wysokim
- Parametry Dynamiczne PHL - czas propagacji przy zmianie stanu logicznego na wyjściu z wysokiego (H) na niski (L), tj. czas upływający między występowaniem na wejściu i na wyjściu napięcia (UIH min + UIL max)/2 przy zmianie stanu logicznego na wyjściu z H na L.
PLH - czas propagacji przy zmianie stanu logicznego na wyjściu z niskiego (L) na wysoki (H), tj. czas upływający między występowaniem na wejściu i na wyjściu napięcia (UIH min + UIL max)/2 przy zmianie stanu logicznego na wyjściu z L na H,
p - czas propagacji, tj. średnia arytmetyczna czasów tpLH i tpHL, lub niekiedy wartość większa spośród czasów tpLH, tPHL. Wszystkie te parametry będą w podręczniku sukcesywnie definiowane i komentowane przy okazji omawiania odpowiednich charakterystyk statycznych. Obecnie ograniczymy się do zdefiniowania podstawowych parametrów.
• Czas propagacji tp - Formalna definicja czasu propagacji została już powyżej sformułowana, ale ponieważ jest dość skomplikowana, przeto zostanie przedstawiona dodatkowo bardziej czytelna definicja graficzna (za pomocą odpowiednich przebiegów czasowych).
- Opuźnienia sygnałów wyjściowych, w stosunku do sygnałów wejściowych, są konsekwencją określonego czasu trwania procesu przełączania, czas ten jest sumą czasu przeładowania pojemności pasożytniczych i czasu przejścia tranzystora ze stanu przewodzenia do stan blokowania. W opóźnieniu pojawionym się w pojawia się jako czas propagacji .
Czas propagacji jest istotnym parametrem, dla projektanta i użytkownika systemów cyfrowych, wynika z niego minimalny czas trwania impulsu wejściowego, który spowoduje odpowiedź układu. Impulsy wejściowe o czasie trwania krótszym od czasu propagacji nie zostaną przez układ zauważone.
Zamiast parametru , można niekiedy mówić o częstotliwości maksymalnej
DATA: 10.10.2024
Układy TTL:
- Operowane napięcie:
- Odczyt jedynki logczinej: 2.7V - 5V
- Odczyt zera logczinego: 0 - 2.7V
Układy CMOS:
-
Operowane napięcie:
-
Odczyt jedynki logczinej: 4.95V - 5V 3.5 V - 5V
-
Odczyt zera logczinego: 0 - 0.05 0 - 1.5V