Hambley avsnitt 12.7 (även 7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar)

Transkript

1 1 Föreläsig 5/11 Hambley avsitt 12.7 (äve 7.3 för de som vill läsa lite mer om gridar) Biära tal Vi aväder ormalt det decimala talsystemet, vilket har base 10. Talet 2083 rereseterar då Hade vi valt base 9 skulle talet i stället rereseterat vilket är lika med 1539 i base 10. I base 10 ka vi aväda siffrora 0-9. Med base 9 ka vi aväda siffrora 0-8 o.s.v.. et biära talsystemet har base 2 och där skrivs tale med siffrora 0 och 1. Talet 1101 rereseterar då vilket ger det decimala talet 13. et biära talsystemet är ite raktiskt att aväda i vardagslivet me är desto bättre för iformatiosbehadlig i elektroiska kretsar. Lite om logiska oeratioer Logiska variabler är storheter som ka ata två värde; sa 1 falsk 0 Iblad aväds hög och å som syoymer till sa, och låg och av som syoymer till falsk. Vi studerar u ågra ekla logiska oeratioer med två logiska variabler som beteckas A och B. Logisk iverterare NOT oeratioe å A beteckas Ā och har motsatt värde mot A (om A är sa är Ā falsk). aigstabelle ges av A Ā

2 2 AN oeratio AN oeratioe å A och B skrivs AB och uttalas A och B. AN kallas också för logisk multilikatio. e betyder att AB är sa om både A och B är saa, aars är AB falsk. NOT AN kallas NAN och skrivs AB. aigstabelle för AN- och NAN-oeratioera, där sa rereseteras av 1 och falsk av 0, ges av. A B AB AB OR oeratio OR oeratioe mella A och B skrivs A B och utläses A eller B. Om både A och B är falska är A B falsk, i aat fall är de sa. NOT OR kallas NOR och beteckas A B. et ger saigstabelle A B A B A B et är gaska ekelt att se att AB = Ā B och A B = Ā B (e Morgas lag). Imlemeterig av logiska oeratioer med CMO-kretsar. Logiska gridar. E logisk grid är e krets som ka utföra e logisk oeratio. I avsitt 12.7 i Hambley visas hur iverterare, NAN och NOR gridar kostrueras med hjäl av PMO och NMO trasistorer. Kretsar som iehåller både PMO- och NMOtrasistorer kallas ofta CMO-kretsar, där C står för Combied. Trasistorera är atige av eller å. Om de är av är de i det stryta området och fugerar som ett avbrott. Om de är å fis ett ledade skikt uder gate och de fugerar som kortslutig. I CMO-kretsara är trasistorera ofta kolade så att det ite går ågra strömmar geom dem, och därigeom miimeras effektförbrukige. Vi aväder oss edast av två säigar, dels jord (0) och de ositiva säige V. Potetiale å gate ka då atige vara V, vilke kallas hög, eller 0,

3 3 vilke kallas låg. Ma låter alltid base å NMO trasistor vara jord meda base å PMO trasistor har otetiale V. Tabellera eda ger tillståde för trasistorera gateotetial tillståd NMO tillståd PMO låg (V = 0) av (öe) å (slute) hög (V = V ) å (slute) av (öe) V =0 V =0 av V = V V = V å Figur 1: NMO-trasistor som switch. I figure 3 eda visas e iverterare. Om V i = V fås V ut = 0 och om V i = 0 fås V ut = V.

4 4 V V V V å =0 V =0 V V V V V V V = V V = V av Figur 2: PMO-trasistor som switch. V V PMO PMO V V i V ut V ut =0 - NMO - NMO - 0 V PMO V ut =V NMO - Figur 3: E iverterare.

5 5 I figure 4 eda visas e NAN gate. e ger utsigale som motsvarar AB. M 1 M 2 V A B M 3 M 4 Vut=AB V V M 1 M M 2 1 M 2 M 3 V ut =V - M 3 V ut =0 - M 4 M 4 Figur 4: E NAN grid. I de edre västra figure är A = 1, dvs V A = V och B = 0, dvs V B = 0. et ger utsigale V ut = V. I de edre högra figure är A = 1, dvs V A = V och B = 1, dvs V B = V., vilket ger utsigale V ut = 0. et är lätt att se att äve de adra kombiatioera ger usigale AB. Återkolig av förstärkare E återkolad förstärkare är e förstärkare där utsigale åverkar isigale. Återkolig ka avädas för att få e stabil förstärkig som är okäslig för variatioer i komoeter. I figure eda visas ricie för återkolig för e säigsförstärkare. Isigale till förstärkare är v i och utsigale är v ut. Uta återkolig är utsigale give av isigale och råförstärkige A voc v ut = A voc v i Återkolige fugerar så att säige Bv ut adderas till isigale, vilket ger v ut = A voc (v i Bv ut )

6 6 B v i Förstärkare råförstärkig Avoc v ut Figur 5: E återkolad förstärkare. utsigale v ut ges därmed av v ut = Återkolige delas u i två fall: ositiv återkolig 1 BA voc > 0 egativ återkolig BA voc < 0 A voc 1 BA voc v i Positiv återkolig ökar förstärkige. et gör förstärkare mer istabil. et aväds i oscillatorer, där e ositiv återkolig som ufyller BA voc = 1 gör att ma ka få e utsigal uta isigal. et är betydligt mer valigare att aväda egativ återkolig i förstärkare. Negativ återkolig gör att förstärkige miskar me att förstärkare blir i stort sett okäslig för variatioer i förstärkares komoeter. Vid egativ återkolig brukar ma iföra B = β v ut = A voc 1 βa voc v i e sluta förstärkige (closed loo gai) ges av A v = A voc 1 βa voc eom att låta A voc blir förstärkige A v = 1 β Iblad kallas dea förstärkige för de asymtotiska förstärkige. I koligar med oeratiosförstärkare, som behadlas uder de kommade tre veckora, utyttjas att är råförstärkige blir mycket stor är förstärkige bestämd av återkolige.