IE1205 Digital Design: F3 : CMOS-kretsen, Implementeringsteknologier. Fredrik Jonsson KTH/ICT/ES
|
|
- Ingeborg Berglund
- för 7 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 IE1205 Digital Design: F3 : CMOS-kretsen, Implementeringsteknologier Fredrik Jonsson KTH/ICT/ES fjon@kth.se
2 Transistorn en omkopplare utan rörliga delar Gate Source Drain Principskiss för SiGe ( KTH ) transistor
3 Evolution since the invention 3
4 Varför CMOS? CMOS-Transistorer är (relativt sett) enkla att tillverka CMOS-Transistorer är gjorda av vanlig sand => billigt råmaterial (men fabrikerna som tillverkar kretsar är jättedyra) En transistor är lätt att få att fungera som en switch ( omkopplare )
5 Teknologinod Exempel reklamtext: Du som söker efter maximal pris vs prestanda kan sluta leta, med dess två inbyggda processorkärnor och nya 32 nmtillverkningsteknik får du kraft för det mest du kan stöta på i kontors och hemmasurfar miljö.
6 Transistorutveckling
7 Vad menas med teknologinod? Ursprungligen definition av transistorns gatelängd. Nu mer relaterad till avståndet mellan ledare i DRAM cell (minne) Intel 45 nm node nmos 7
8 Traditional MOSFET Tri-gate fin-fet
9 P och N MOS-transistorer Pull Up Pull Down 1 0
10 Strukturen av en CMOS-krets Två olika nät: PMOS gör kretsens utgång 1 NMOS gör kretsens utgång 0
11 Inverteraren V DD T 1 En CMOS-krets består av både PMOS och NMOS-kretsar. CMOS står för (Complementary MOS). V x V f x T 1 T 2 T on off off on f 1 0 (a) Circuit (b) Truth table and transistor states Area: A inverter = 2 Transistors
12 CMOS-inverterarens spänningsnivåer 1 V DD Utspänning V f V x T 1 V f 0 T Inspänning V x
13 Typiska signalnivåver för CMOS Utgångsspänningar V O och ingångsspänningar V I passar varandra som hand i handske, och med marginal! V OHmin V Hmax V OLmax V IHmin V ILmax V Lmin Matningsspänning 5.0V 3.3V 1.8V V HMAX V IHMIN V LMAX V LMIN Marginal er!
14 En instabil punkt V out VDD CMOS-kretsen har en mycket stabil överföringsfunktion Vid V in =V DD /2 finns en instabil punkt, då både T 1 och T 2 leder. Om en krets tillfälligt fastnar i detta läge så inträder ett tillstånd som kallas för metastabilitet. Instabil punkt VDD V in Om detta tillstånd varar för länge så kan transistorerna i kretsen skadas pga den höga strömmen. Vi återkommer till metastabilitet
15 NAND-grinden VDD VA VB VOH V A V B V OH V SS (0) V SS (0) V DD (1) V SS (0) V DD (1) V DD (1) V DD (1) V SS (0) V DD (1) V DD (1) V DD (1) V SS (0) VSS Area: A NAND = 4 Transistors
16 ? VDD V A V B V OH V SS (0) V SS (0) V SS (0) V DD (1) VA V DD (1) V SS (0) VOH V DD (1) V DD (1) VB VSS Vilken sorts grind? a) NOR b) OR c) AND
17 NOR-grinden VDD VA VB VOH V A V B V OH V SS (0) V SS (0) V DD (1) V SS (0) V DD (1) V SS (0) V DD (1) V SS (0) V SS (0) V DD (1) V DD (1) V SS (0) VSS Area: A NOR = 4 Transistors
18 Negativ logik? Man kan också vända på begreppen och låta L (låg spänning) representera en logisk 1:a och låta H (hög spänning) representera en logisk 0:a. Detta kallas för negativ logik. En AND-funktion blir då en OR-funktion och vice versa. Negativ logik eller positiv logik är egentligen egalt, men av tradition använder man sig av positiv logik.
19 Three-state En CMOS-grind kan förutom 1 eller 0 även förses med ett tredje utgångstillstånd Threestate Z ( = frånkopplad utgång ). Om många utgångar kopplas ihop till samma tråd ( buss ) så kan ju bara en av utgångar-na åt gången få vara aktiv. De övriga hålls i Threestate-tillståndet.
20 Three state Z Y A Y 'Z'
21 Transmissionsgrind E E A E Q A Q A Q E E Utan att gå in på kretsdetaljerna så består en transmissionsgrind av en PMOStransistor i parallell med en NMOS-transistor. Grinden styrs med E (och E ) och är då att jämföra med en vanlig kontakt. En signal kan gå från A till Q, men även baklänges från Q till A. Transmissionsgrindskopplingar utnyttjar färre transistorer än andra grindar, men har sämre drivförmåga. Area: A TG = 2 Transistors
22 Förenklat ritsätt Exempel: MUX X Y Q X Y 1 0 S Q Q=XS+YS S X Y Q S Av inverteraren blir endast ringen kvar. Mellanliggande ledningar underförstås.
23 MUX med transmissionsgrind Sel Y X Q Area: A mux = 6 Transistors
24 XOR med transmissionsgrind A B F = a b Area: A XOR = 8 Transistors
25 Fördröjningar i kretsar Alla ledningar i elektronikkretsar har kapacitans. Det tar ett tag för spänningar att nå slutvärdet. Dessa fördröjningar i kretsar och mellan kretsar begränsar snabbheten.
26 Inverteraren VDD Ri V in =V OL V SS Vin Vout Vi C i Vi=VOH Ri=ROH VSS VDD Ri V in =V OH V D D Vin Vout Vi C i Vi=VOL Ri=ROL VSS IE1205 Digital Design 26
27 Upp- och urladdningar i grinden orsakar fördröjningar VDD V in =V H V L C L Vout VSS Ri Vi C L IE1205 Digital Design 27
28 Rise, Fall, and Propagation Times... V DD V DD V x 50% V x V A C L GND T d V DD 90% GND T d : Propagation Delay (50% V x - 50% - V A ) t r : Rise time (10% - 90%) t f : Fall time (90% - 10%) GND t r V A t f 10% IE1205 Digital Design 28
29 CMOS - Dynamisk förlusteffekt Klassisk CMOS har bara förlusteffekt precis vid omslaget. Förlusteffekten P F blir proportionell mot klockfrekvensen! f C 2 f C P P f V F F C DD f C V 2 DD Power losses Clockfrequency Supply Voltage
30 Typiska fördröjningar NOT NAND,NOR AND, OR NAND-NAND XOR,XNOR,MUX XOR,MUX (TG) 0.5T (alt 1 om ihopkopplad NAND) T 1.5T (AND = NAND + NOT) 2T (2 NAND i rad) 3...5T (3T opt. strukt) 2T
31 Optimerade strukturer för MUX DeMorgan AND-OR NAND-NAND Area: A MUX = 20 Transistorer Delay: T MUX = 5T NAND Area: A MUX = 6 Transistorer Delay: T MUX = ~2T NAND Area: A MUX = 14 Transistorer Delay: T MUX = 3T NAND Bäst!
32 Optimerade strukturer för XOR DeMorgan Area: A XOR =22 Transistorer Delay: T XOR =5T NAND Area: A XOR =16 Transistorer Delay: T XOR =3T NAND Nand only Area: A XOR =16 Transistorer Delay: T XOR =3T NAND Area: A XOR =8 Transistorer Delay: T XOR =~2T NAND Bäst!
33 Exempel på krets Radio frequency Analog Digital Mixed signal krets, innehåller både analoga och digitala kretsblock
34 Automatiskt genererad digital logik
35 Automatiskt genererad digital logik Zoomar man in känner man igen grindarna!
36 Digital layout Känner du igen grinden?
37 Kapsla och montera på kretskort
38 Testning
39 Fan-out och Fan-in Fan-out - en utgång driver många ingångar. Utgången lastas ned med summan av ingångarnas kapacitanserna => fördröjningen T blir last-beroende. Fan-in - en grind har många ingångar. Detta medför att den har fler inre kapacitancer => den inre fördröjningen T i (även kallad den intrinsiska fördröjningen) blir större.
40 Grindar med flera ingångar VDD VQ Man använder sällan grindar med fler än fyra ingångar. VA VB T i Lång rad av seriekopplade transistorer ger långsam funktion! VC 3-input NAND VSS
41 Hög Fan-in löses med trädstrukturer DeMorgan Till priset av ökat grind-djup (fördröjning) ( c) b a c b a ) ( ) ( d c b a d c b a ) ( ) ( d c b a d c b a
42 Fler trädstrukturer ) ( ) ( d c b a d c b a ) ( ) ( d c b a d c b a ) ( ) ( d c b a d c b a Kan Du bevisa dessa likheter? Till priset av ökat grind-djup (fördröjning), men effekten av inre kapacitanser hade blivit värre.
43 Fan-out Antalet grindar som en grind driver betecknas som fan-out Alla grindar som drivs ökar den kapacitativa lasten x N 1 f To inputs of n other inverters x V f To inputs of n other inverters C n = nc (a) Inverter that drives n other inverters (b) Equivalent circuit for timing purposes
44 Fan-out Fördröjningen för olika fan-outs V f for n = 1 V DD V f for n = 4 Gnd 0 Time
45 Buffer En buffer är en krets som implementerar funktionen f(x) = x (det vill säga sig själv) Idén med bufferten är att ökar drivförmågan av kapacitativa laster - För att öka drivförmågan så använder man större transistorer - Buffrar kan dimensioneras så att de kan driva större strömmar
46 Hög Fan-out använd buffer W 3W x En f x En f 0 0 Z Z En x f Non-inverting Buffer High-Fan-Out Buffer Tri-state Buffer
47 Critical path (den längsta vägen) f x x x2 x x2 x1 x2 x 0 X 1 f x 2 Vilken väg till utgången tar längst tid? (om ingångarna drivs med likadan buffert) x 0 x 1 x 2?
48 Critical path f x x x2 x x2 x1 x2 x 0 X 1 f x 2 x 0 x 1 x 2 passerar alla var sin NOT, AND, och OR, på vägen mot utgången f, men x 2 belastas av tre ingångar, x 0 och x 1 bara av två. Critical path blir x 2!
49 Signal Racing x f(x) f(x)= x x = x x = 0 f(x) f 2 (x) x 3*T inv f 2 (x)= X Om en signal har olika långa vägar till utgången kan sk signal racing uppkomma. T and T and IE1205 Digital Design 49
50 Effektförbrukning CMOS CMOS-kretsarna är mycket effektsnåla Den största andelen för äldre teknologier är den dynamisk effekten, som sker när man byter spänningsnivå För en CMOS-krets kan man beräkna effektförbrukningen med formeln För en inverter förenklas formeln till P D 1 2 fcv 2 DD 2 P D,inv fcv DD IE1205 Digital Design 50
51 Exempel effektförbrukning (Brown/Vranesic Example 3.8) Inverterare C = 70 ff, f = 100 MHz, V DD =5V P D = 175μW Antag att en design har grindar motsvarande inverterare där 20% av grindarna byter spänningsnivå, så är effektförbrukning ca 0.35W IE1205 Digital Design 51
52 7400-series standard chips
53 Standardkretsarna används mest som reservdelar Inte så dyra! Men många fler än skolorna behöver kretsarna. Det finns många kvar i lager
54 Implementering av en logisk funktion V DD 7404 f x x x 1 2 2x x 1 x 2 x 3 f
55 Kopplingsdäcksimulator Inför laborationerna ska Du prova att koppla upp kretsarna med en kopplingsdäcksimulator! f x x x 1 2 2x3
56 Kommer Du ihåg? Trevägs ljuskontroll Brown/Vranesic: Antag att vi behöver kunna tända/släcka vardagsrummet från tre olika ställen. x 3 f x 2 x 1 x 2 x 3 f x 1
57 Trevägs ljuskontroll f m( 1,2,4,7) x1x 2x3 x1x 2x3 x1x 2x3 x1x 2x 3 x 1 x 2 x 3 f
58 NAND-NAND Om vi byter till NAND- NAND så finns alla grindarna till simulatorn
59 Du måste skriva dit pin-nummer i schemat annars kommer Du att villa bort dig! 2:1 2:2 2:13 2:12 x 3 1:2 1:1 1:4 1:3 1:12 1:13 2:10 2:11 2:9 3:1 3:13 3:2 #1 #2 #3 #4 3:3 3:4 3:5 2:8 3:12 3:6 4:1 4:2 4:4 4:5 4:6 x 1 x
60 Simulera!
61 Programmable Logic Array (PLA) Både AND- och ORmatriserna är programmeringsbara x 1 x 2 x 3 P 1 OR plane P 2 P 3 P 4 AND plane f 1 f 2 IE1204 Digital Design, HT10 61
62 Look-up-tables (LUT) Programmable cells 0/1 0/ A LUT with n inputs can realize all combinational functions with n inputs The usual size in an FPGA is n=4 f 0/ /1 0 x 2 x 1 Two-input LUT IE1205 Digital Design 62
63 Example: XOR-Gate Programmed values 0 1 Multiplexer f x 2 x 1 Two-input LUT IE1205 Digital Design 63
64 Sammanfattning Logiska grindar kan implementeras med CMOS-teknologin CMOS-kretsar har en fördröjning CMOS-kretsar förbrukar relativ lite effekt IE1205 Digital Design 64
Transistorn en omkopplare utan rörliga delar
Transistorn en omkopplare utan rörliga delar Gate Source Drain Principskiss för SiGe transistor (KTH) Varför CMOS? CMOS-Transistorer är enkla att tillverka CMOS-Transistorer är gjorda av vanlig sand =>
Läs merDigital Design IE1204
Digital Design IE1204 F3 CMOS-kretsen, Implementeringsteknologier william@kth.se IE1204 Digital Design F1 F3 F2 F4 Ö1 Booles algebra, Grindar MOS-teknologi, minimering F5 F6 Ö2 Aritmetik Ö3 KK1 LAB1 Kombinatoriska
Läs merDigital Design IE1204
Digital Design IE24 F3 CMOS-kretsen, Implementeringsteknologier william@kth.se IE24 Digital Design F F3 F2 F4 Ö Booles algebra, Grindar MOS-teknologi, minimering F5 F6 Ö2 Aritmetik Ö3 KK LAB Kombinatoriska
Läs merGrindar och transistorer
Föreläsningsanteckningar Föreläsning 17 - Digitalteknik I boken: nns ej med Grindar och transistorer Vi ska kort beskriva lite om hur vi kan bygga upp olika typer av grindar med hjälp av transistorer.
Läs merDigital IC konstruktion
Digital IC konstruktion Viktor Öwall Transistorn: en förstärkare Power Supply Korrekt? gate drain source En transistor kan användas på många olika sätt, t.ex. för att förstärka en elektrisk signal. Ground
Läs merDigital IC konstruktion
Digital IC konstruktion Viktor Öwall Transistorn: en förstärkare Power Supply Korrekt? gate drain source En transistor kan användas på många olika sätt, t.ex. för att förstärka en elektrisk signal. Ground
Läs merLaboration 6. A/D- och D/A-omvandling. Lunds universitet / Fakultet / Institution / Enhet / Dokument / Datum
Laboration 6 A/D- och D/A-omvandling A/D-omvandlare Digitala Utgång V fs 3R/2 Analog Sample R R D E C O D E R P/S Skiftregister R/2 2 N-1 Komparatorer Digital elektronik Halvledare, Logiska grindar Digital
Läs merVad är elektricitet?
Vad är elektricitet? Vad är elektricitet? Grundämnenas elektriska egenskaper avgörs av antalet elektroner i det yttersta skalet - valenselektronerna! Skol-modellen av en Kiselatom. Kisel med atomnumret
Läs merVad är elektricitet?
Vad är elektricitet? Vad är elektricitet? Grundämnenas elektriska egenskaper avgörs av antalet elektroner i det yttersta skalet - valenselektronerna! Skol-modellen av en Kiselatom. Kisel med atomnumret
Läs merDigital IC konstruktion
Digital IC konstruktion Viktor Öwall Transistorn: en förstärkare Power Supply Korrekt? gate drain source En transistor kan användas på många olika sätt, t.ex. för att förstärka en elektrisk signal. Ground
Läs merF1: Introduktion Digitalkonstruktion II, 4p. Digital IC konstruktion. Integrerad krets. System. Algorithm - Architecture. Arithmetic X 2.
1 X2 IN Vdd OUT GND Översikt: F1: Introduktion Digitalkonstruktion II, 4p - Föreläsare: Bengt Oelmann - Kurslitteratur: "Principles of CMOS VLSI Design - A systems Perspective" - Föreläsningar: 16 - Räkneövningar:
Läs merIE1204 Digital Design
IE1204 Digital Design F1 F3 F2 F4 Ö1 Booles algebra, Grindar MOS-teknologi, minimering F5 F6 Ö2 Aritmetik Ö3 KK1 LAB1 Kombinatoriska kretsar F7 F8 Ö4 F9 Ö5 Multiplexor KK2 LAB2 Låskretsar, vippor, FSM
Läs merDigitalteknik EIT020. Lecture 15: Design av digitala kretsar
Digitalteknik EIT020 Lecture 15: Design av digitala kretsar November 3, 2014 Digitalteknikens kopplingar mot andra områden Mjukvara Hårdvara Datorteknik Kretskonstruktion Digitalteknik Elektronik Figure:,
Läs merD0013E Introduktion till Digitalteknik
D0013E Introduktion till Digitalteknik Slides : Per Lindgren EISLAB per.lindgren@ltu.se Ursprungliga slides : Ingo Sander KTH/ICT/ES ingo@kth.se Vem är Per Lindgren? Professor Inbyggda System Från Älvsbyn
Läs merDigital Design IE1204
Digital Design IE24 F2 : Logiska Grindar och Kretsar, Boolesk Algebra william@kth.se IE24 Digital Design F F3 F2 F4 Ö Booles algebra, Grindar MOS-teknologi, minimering F5 F6 Ö2 Aritmetik Ö3 KK LAB Kombinatoriska
Läs merDigital IC konstruktion
Digital IC konstruktion Viktor Öwall Professor i Elektronikkonstruktion Prefekt EIT Transistorn: en förstärkare Power Supply Korrekt? gate drain source En transistor kan användas på många olika sätt, t.ex.
Läs merHambley avsnitt 12.7 (7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar) sann 1 falsk 0
1 Föreläsning 2 ht2 Hambley avsnitt 12.7 (7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar) Lite om logiska operationer Logiska variabler är storheter som kan anta två värden; sann 1 falsk 0 De logiska variabler
Läs merDigital IC konstruktion
Digital IC konstruktion iktor Öwall Transistorn: en förstärkare Power Supply Transistorn: en förstärkare Power Supply Korrekt? gate drain gate drain source source En transistor kan användas på många olika
Läs merElektronik grundkurs Laboration 6: Logikkretsar
Elektronik grundkurs Laboration 6: Logikkretsar Förberedelseuppgifter: 1. Förklara vad som menas med logiskt sving. 2. Förklara vad som menas med störmarginal. 3. Förklara vad som menas med stegfördröjning.
Läs merTalrepresentation. Heltal, positiva heltal (eng. integers)
Talrepresentation Ett tal kan representeras binärt på många sätt. De vanligaste taltyperna som skall representeras är: Heltal, positiva heltal (eng. integers) ett-komplementet, två-komplementet, sign-magnitude
Läs merLaboration D151. Kombinatoriska kretsar, HCMOS. Namn: Datum: Epostadr: Kurs:
UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Digitalteknik Christer Ardlin/Lars Wållberg/ Håkan Joëlson 2000-01-28 v 2.3 ELEKTRONIK Digitalteknik Laboration D151 Kombinatoriska kretsar, HCMOS Namn:
Läs merDigital Design IE1204
Digital Design IE24 F4 Karnaugh-diagrammet, två- och fler-nivå minimering william@kth.se IE24 Digital Design F F3 F2 F4 Ö Booles algebra, Grindar MOS-teknologi, minimering F5 F6 Ö2 Aritmetik Ö3 KK LAB
Läs merDigital IC konstruktion
Digital IC konstruktion Viktor Öwall Professor i Elektronikkonstruktion Transistorn: en förstärkare Power Supply Korrekt? gate drain source En transistor kan användas på många olika sätt, t.ex. för att
Läs merMaurice Karnaugh. Karnaugh-diagrammet gör det enkelt att minimera Boolska uttryck! William Sandqvist
Maurice Karnaugh Karnaugh-diagrammet gör det enkelt att minimera Boolska uttryck! En funktion av fyra variabler a b c d Sanningstabellen till höger innehåller 11 st 1:or och 5 st 0:or. Funktionen kan uttryckas
Läs merLäsminne Read Only Memory ROM
Läsminne Read Only Memory ROM Ett läsminne har addressingångar och datautgångar Med m addresslinjer kan man accessa 2 m olika minnesadresser På varje address finns det ett dataord på n bitar Oftast har
Läs merFÖRELÄSNING 3. Förstärkaren. Arbetspunkten. Olika lastresistanser. Småsignalsschemat. Föreläsning 3
FÖRELÄSNING 3 Förstärkaren Arbetspunkten Olika lastresistanser Småsignalsschemat Per Larsson-Edefors, Chalmers tekniska högskola EDA351 Kretselektronik 1(36) Förstärkaren (S&S4 1.4, 5.2, 5.4, 5.5, 5.6/
Läs mernmosfet och analoga kretsar
nmosfet och analoga kretsar Erik Lind 22 november 2018 1 MOSFET - Struktur och Funktion Strukturen för en nmosfet (vanligtvis bara nmos) visas i fig. 1(a). Transistorn består av ett p-dopat substrat och
Läs merIE1205 Digital Design. F2 : Logiska Grindar och Kretsar, Boolesk Algebra. Fredrik Jonsson KTH/ICT/ES
IE1205 Digital Design F2 : Logiska Grindar och Kretsar, oolesk Algebra Fredrik Jonsson KTH/ICT/ES fjon@kth.se Switch En switch har två lägen Sluten/Till (Closed/On) Öppen/Från (Open/Off) Sluten Öppen x
Läs merDigital elektronik CL0090
Digital elektronik CL0090 Föreläsning 2 2007-0-25 08.5 2.00 Naos De logiska unktionerna implementeras i grindar. Här visas de vanligaste. Svenska IEC standard SS IEC 87-2 Amerikanska ANSI/IEEE Std.9.984
Läs merTentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D
Lars-Erik Cederlöf Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 03 för D 2000-05-03 Tentamen omfattar 40 poäng, 2 poäng för varje uppgift. 20 poäng ger godkänd tentamen. Tillåtet hjälpmedel är
Läs merKombinationskretsar. Föreläsning 4 Digitalteknik Mattias Krysander Institutionen för systemteknik
Kombinationskretsar Föreläsning 4 Digitalteknik Mattias Krysander Institutionen för systemteknik Dagens föreläsning Laboration 1 Adderare Konstruktion med minne 3 Laborationsinformation TSEA51/52: Deadline
Läs merElektronik. MOS-transistorn. Översikt. Då och nu. MOS-teknologi. Lite historik nmosfet Arbetsområden pmosfet CMOS-inverterare NOR- och NAND-grindar
Översikt Pietro Andreani Institutionen för elektro- och informationsteknik unds universitet ite historik nmofet Arbetsområden pmofet CMO-inverterare NOR- och NAN-grindar MO-teknologi å och nu Metal-e-silicon
Läs merOlika sätt att bygga förstärkare. Differentialförstärkaren (översikt) Strömspegeln. Till sist: Operationsförstärkaren
FÖRELÄSNING 12 Olika sätt att bygga förstärkare Differentialförstärkaren (översikt) Strömspegeln Till sist: Operationsförstärkaren Per Larsson-Edefors, Chalmers tekniska högskola EDA351 Kretselektronik
Läs merUndersökning av logiknivåer (V I
dlab002a Undersökning av logiknivåer (V I Namn Datum Handledarens sign. Laboration Varför denna laboration? Vid såväl konstruktion som felsökning och reparation av digitala kretskort är det viktigt att
Läs merCMOS-inverteraren. CMOS-logik. Parasitiska kapacitanser. CMOS-variationer: Pseudo-NMOS och PTL
FÖRELÄSNING 6 CMOS-inverteraren CMOS-logik Parasitiska kapacitanser CMOS-variationer: Pseudo-NMOS och PTL Per Larsson-Edefors, Chalmers tekniska högskola ED351 Kretselektronik 1(46) CMOS-inverteraren (S&S4:
Läs merDigital IC konstruktion
Digital IC konstruktion Viktor Öwall Professor i Elektronikkonstruktion Transistorn: en förstärkare Power Supply Korrekt? gate drain source En transistor kan användas på många olika sätt, t.ex. för att
Läs merFördröjningsminimering vid buffring. ON-resistansen. Energiåtgång och effektförbrukning i CMOS. RAM-minnet
FÖRELÄSNING 7 Fördröjningsminimering vid buffring ON-resistansen Energiåtgång och effektförbrukning i CMOS RAM-minnet Per Larsson-Edefors, Chalmers tekniska högskola EDA351 Kretselektronik 1(41) Fördröjningsminimering
Läs merTentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D
Lars-Erik ederlöf Per Liljas Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ET 03 för D 200-08-20 Tentamen omfattar 40 poäng, 2 poäng för varje uppgift. 20 poäng ger godkänd tentamen. Tillåtet hjälpmedel
Läs merSwitch. En switch har två lägen. Sluten/Till (Closed/On) Öppen/Från (Open/Off) Sluten. Öppen. Symbol. William Sandqvist
Switch En switch har två lägen Sluten/Till (Closed/On) Öppen/Från (Open/Off) Sluten Öppen = = Symbol S Implementering av logiska funktioner Switchen kan användas för att implentera logiska funktioner Power
Läs merFöreläsning 4/11. Lite om logiska operationer. Hambley avsnitt 12.7, 14.1 (7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar)
1 Föreläsning 4/11 Hambley avsnitt 12.7, 14.1 (7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar) Lite om logiska operationer Logiska variabler är storheter som kan anta två värden; sann 1 falsk 0 De logiska
Läs merFÖRELÄSNING 8 INTRODUKTION TILL DESIGN AV DIGITALA ELEKTRONIKSYSTEM
FÖRELÄSNING 8 INTRODUKTION TILL DESIGN AV DIGITALA ELEKTRONIKSYSTEM Innehåll Designflöde Översikt av integrerade kretsar Motivation Hardware Description Language CAD-verktyg 1 DESIGNFLÖDE FÖR DIGITALA
Läs merMintermer. SP-form med tre mintermer. William Sandqvist
Mintermer OR f 2 3 En minterm är en produktterm som innehåller alla variabler och som anger den kombination av :or och :or som tillsammans gör att termen antar värdet. SP-form med tre mintermer. f = m
Läs merTentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D
Lars-Erik Cederlöf Per Liljas Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D1 2001-05-28 Tentamen omfattar 40 poäng, 2 poäng för varje uppgift. 20 poäng ger godkänd tentamen. Tillåtet
Läs merF9: Minne. Sammansättning av minnesgrupper Ansluta minne till 68000 Interface till olika typer av minnen Användningsområden.
1 F9: Minne Minneskonfiguration Sammansättning av minnesgrupper Ansluta minne till 68000 Interface till olika typer av minnen Användningsområden 1 Minnen Minneskapslar kommer i olika storlekar, antal adresspinnar
Läs merDesign av digitala kretsar
Föreläsningsanteckningar Föreläsning 15 - Digitalteknik Design av digitala kretsar Efter att ha studerat fundamentala digitaltekniska områden, ska vi nu studera aspekter som gränsar till andra områden.
Läs merRepetition delay-element
Repetition delay-element Synkront sekvensnät Klockad vippa Asynkront sekvensnät ett konstgrepp: Delay-element Andra beteckningar: Y och y Gyllene regeln Endast EN signal åt gången ändras Exitationstabell
Läs merDIGITALTEKNIK I. Laboration DE1. Kombinatoriska nät och kretsar
UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Digitalteknik Björne Lindberg/Håkan Joëlson John Berge 2013 DIGITALTEKNIK I Laboration DE1 Kombinatoriska nät och kretsar Namn... Personnummer... Epost-adress...
Läs merTenta i Digitalteknik
Tenta i Digitalteknik Kurskod D0011E Tentamensdatum 2011-08-26 Skrivtid 9.00-14.00 Maximalt resultat 50 poäng Godkänt resultat 25 poäng Jourhavande lärare Per Lindgren Tel 070 376 8150 Tillåtna hjälpmedel
Läs merFÖRELÄSNING 13. Sekvenskretsar - vippor och latchar. Digitalt konstruktionsexempel. Föreläsning 13
FÖRELÄSNING 3 Sekvenskretsar - vippor och latchar Digitalt konstruktionsexempel Per Larsson-Edefors, Chalmers tekniska högskola ED35 Kretselektronik (49) Sekvenskretsar - vippor och latchar (S&S4 3.7/S&S5.)
Läs merTentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 11 januari 2013
Tentamen i Elektronik för E (del ), ESS00, januari 03 Tillåtna hjälpmedel: Formelsamling i kretsteori. Du har en mikrofon som kan modelleras som en spänningskälla i serie med en resistans. Du vill driva
Läs merStyrteknik: Grundläggande logiska funktioner D2:1
Styrteknik: Grundläggande logiska funktioner D2:1 Digitala kursmoment D1 Boolesk algebra D2 Grundläggande logiska funktioner D3 Binära tal, talsystem och koder Styrteknik: Grundläggande logiska funktioner
Läs merIE1205 Digital Design: F4 : Karnaugh-diagrammet, två- och fler-nivå minimering
IE25 Digital Design: F4 : Karnaugh-diagrammet, två- och fler-nivå minimering Mintermer 2 3 OR f En minterm är en produktterm som innehåller alla variabler och som anger den kombination av :or och :or som
Läs merF5 Introduktion till digitalteknik
Exklusiv eller XOR F5 Introduktion till digitalteknik EDAA05 Roger Henriksson Jonas Wisbrant På övning 2 stötte ni på uttrycket x = (a b) ( a b) som kan utläsas antingen a eller b, men inte både a och
Läs merFöreläsning 8. MOS transistorn Förstärkare med MOS transistorn Exempel, enkel förstärkare med MOS. IE1202 Analog elektronik KTH/ICT/EKT VT11/BM
Föreläsning 8 MOS transistorn Förstärkare med MOS transistorn Exempel, enkel förstärkare med MOS 1 Varför MOS transistorn Förstå en grundläggande komponent för både digitala och analoga kretsar Är idag
Läs merEtt urval D/A- och A/D-omvandlare
Ett urval D/A- och A/D-omvandlare Om man vill ansluta en mikrodator (eller annan digital krets) till sensorer och givare så är det inga problem så länge givarna själva är digitala. Strömbrytare, reläer
Läs merSekvensnät. William Sandqvist
Sekvensnät Om en och samma insignal kan ge upphov till olika utsignal, är logiknätet ett sekvensnät. Det måste då ha ett inre minne som gör att utsignalen påverkas av både nuvarande och föregående insignaler!
Läs merDIGITALTEKNIK. Laboration D161. Kombinatoriska kretsar och nät
UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Digitalteknik jörne Lindberg/Håkan Joëlson 2003-09-15 v 2.2 DIGITALTEKNIK Laboration D161 Kombinatoriska kretsar och nät Innehåll Uppgift 1...Grundläggande
Läs merF9: Minne. Minneskonfiguration. Sammansättning av minnesgrupper Ansluta minne till Interface till olika typer av minnen Användningsområden
Minneskonfiguration F9: Minne Sammansättning av minnesgrupper Ansluta minne till 68000 Interface till olika typer av minnen Användningsområden 1 Minnen Minneskapslar kommer i olika storlekar, antal adresspinnar
Läs mer5:2 Digitalteknik Boolesk algebra. Inledning OCH-funktionen
5:2 Digitalteknik Boolesk algebra. Inledning I en dator representeras det binära talsystemet med signaler i form av elektriska spänningar. 0 = 0 V (låg spänning), 1 = 5 V(hög spänning). Datorn kombinerar
Läs merDigital- och datorteknik
LEU Digital- och datorteknik, Chalmers, /6 Föreläsning # Uppdaterad 6 september, Digital- och datorteknik Föreläsning # Biträdande professor Jan Jonsson SP- och PS-form: Vid förra föreläsningen konstaterade
Läs merVHDL 1. Programmerbara kretsar
VHDL 1 Programmerbara kretsar CPLD FPGA VHDL Kombinatorik with-select-when when-else Sekvensnät process case if-then-else Programmerbara kretsar PLD = programmable logic device CPLD = complex PLD, i princip
Läs merMoment 1 - Analog elektronik. Föreläsning 2 Transistorn del 2
Moment 1 - Analog elektronik Föreläsning 2 Transistorn del 2 Jan Thim 1 F2: Transistorn del 2 Innehåll: Fälteffekttransistorn - JFET Karakteristikor och parametrar MOSFET Felsökning 2 1 Introduktion Fälteffekttransistorer
Läs merTSIU05 Digitalteknik. LAB1 Kombinatorik LAB2 Sekvensnät LAB3 System
1 TSIU05 Digitalteknik LAB1 Kombinatorik LAB2 Sekvensnät LAB3 System Sammanställning september 2013 Läs detta först Läs igenom hela laborationen så du vet vad du skall göra på laborationspasset. Hela
Läs merTentamen i IE1204/5 Digital Design onsdagen den 5/
Tentamen i IE1204/5 Digital Design onsdagen den 5/6 2013 9.00-13.00 Tentamensfrågor med lösningsförslag Allmän information Examinator: Ingo Sander. Ansvarig lärare: William Sandqvist, tel 08-790 4487 (Kista
Läs merDigital IC konstruktion
Digital IC konstruktion Viktor Öwall Professor i Elektronikkonstruktion Den första transistorn, 947 Nobelpris i fysik 956 William Shockley Walter Brattain John Bardeen även 972 Vad är en transistor? Source
Läs merGPIO - General Purpose Input Output
GPIO - General Purpose Input Output Ur innehållet: Ideala och verkliga signaler Bitvis in- och utmatning Anslutning - fysiskt gränssnitt F407 - GPIO-modul tillämpningar Läsanvisningar: Arbetsbok avsnitt
Läs mer- Digitala ingångar och framförallt utgångar o elektrisk modell
Elektroteknik för MF1016. Föreläsning 8 Mikrokontrollern ansluts till omvärden. - Analoga ingångar, A/D-omvandlare o upplösningen och dess betydelse. o Potentiometer som gasreglage eller volymratt. o Förstärkning
Läs merImplementering av standardceller med låg effektförbrukning. Oscar Rasmusson
Implementering av standardceller med låg effektförbrukning. Examensarbete utfört i Elektroniksystem Av Oscar Rasmusson LiTH-ISY-EX-ET-0265-2003 Linköping 2003 Implementering av standardceller med låg effektförbrukning.
Läs merIE1205 Digital Design: F13: Asynkrona Sekvensnät (Del 2)
IE25 Digital Design: F3: Asynkrona Sekvensnät (Del 2) Rep. Tillståndsmaskiner LT_I_EURO (a) (b) (c) COIN_PRESENT COIN_PRESENT COIN_PRESENT COIN_PRESENT Tillståndsmaskiner styr sekvenser av händelser. Övergångar
Läs merIE1205 Digital Design: F8: Minneselement: Latchar och Vippor. Räknare
IE1205 Digital Design: F8: Minneselement: Latchar och Vippor. Räknare Sekvensiella System a(t) f(a(t)) Ett sekvensiellt system har ett inbyggt minne - utsignalen beror därför BÅDE av insignalens NUVARANDE
Läs merLaboration D181. ELEKTRONIK Digitalteknik. Kombinatoriska kretsar, HCMOS. 2008-01-24 v 2.1
UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Digitalteknik Christer Ardlin/Lars Wållberg/ Dan Weinehall/Håkan Joëlson 2008-01-24 v 2.1 ELEKTRONIK Digitalteknik Laboration D181 Kombinatoriska kretsar,
Läs merTentamen i IE1204/5 Digital Design onsdagen den 5/
Tentamen i IE1204/5 Digital Design onsdagen den 5/6 2013 9.00-13.00 Allmän information Exaator: Ingo Sander. Ansvarig lärare: William Sandqvist, tel 08-790 4487 (Kista IE1204) Tentamensuppgifterna behöver
Läs merFörstärkarens högfrekvensegenskaper. Återkoppling och stabilitet. Återkoppling och förstärkning/bandbredd. Operationsförstärkare.
FÖRELÄSNING 5 Förstärkarens högfrekvensegenskaper Återkoppling och stabilitet Återkoppling och förstärkning/bandbredd Operationsförstärkare Kaskadkoppling Per Larsson-Edefors, Chalmers tekniska högskola
Läs merPARALLELL OCH SEKVENTIELL DATABEHANDLING. Innehåll
PARALLELL OCH SEKVENTIELL DATABEHANDLING Innehåll Parallellism i VHDL Delta delays och Simuleringstid VHDLs simuleringscykel Aktivering av Processer Parallella och sekventiella uttryck 1 Controller PARALLELLISM
Läs merDu har följande material: 1 Kopplingsdäck 2 LM339 4 komparatorer i vardera kapsel. ( ELFA art.nr datablad finns )
Projektuppgift Digital elektronik CEL08 Syfte: Det här lilla projektet har som syfte att visa hur man kan konverterar en analog signal till en digital. Här visas endast en metod, flash-omvandlare. Uppgift:
Läs merDigital- och datorteknik
Digital- och datorteknik Föreläsning #4 Biträdande professor Jan Jonsson Instittionen för data- och informationsteknik Chalmers tekniska högskola SP- och PS-form: Boolesk algebra Vid förra föreläsningen
Läs merTentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 5 april 2013
Tentamen i Elektronik för E (del ), ESS00, 5 april 03 Tillåtna hjälpmedel: Formelsamling i kretsteori. Spänningen mv och strömmen µa mäts upp på ingången till en linjär förstärkare. Tomgångsspänningen
Läs merExperiment med schmittrigger
dlab00a Experiment med schmittrigger Namn Datum Handledarens sign. Varför denna laboration? Schmittriggern är en mycket användbar koppling inom såväl analog- som digitaltekniken. Ofta används den för att
Läs merSystemkonstruktion LABORATION LOGIK
Systemkonstruktion LABORATION LOGIK Laborationsansvarig: Anders Arvidsson Utskriftsdatum: 2005-04-26 Syfte Denna laboration syftar till att visa några av logikkretsarnas analoga egenskaper. Genom att experimentera
Läs merDigital elektronik och inbyggda system
Digital elektronik och inbyggda system Per Larsson-Edefors perla@chalmers.se Digital elektronik och inbyggda system, 2019 Sida 1 Ett inbyggt system är uppbyggt kring en eller flera processorer, med en
Läs merTentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D
Lars-Erik ederlöf Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ET 03 för D 000-03-3 Tentamen omfattar 40 poäng, poäng för varje uppgift. 0 poäng ger godkänd tentamen. Tillåtet hjälpmedel är räknedosa.
Läs merLaboration i digitalteknik Datablad
Linköpings universitet Institutionen för systemteknik Datablad Datorteknik 216 Laboration i digitalteknik Datablad TSEA22 Digitalteknik D TSEA51 Digitalteknik, i, I, Ii TDDC75 Diskreta strukturer IT Linköpings
Läs merDigital elektronik CL0090
Digital elektronik CL9 Föreläsning 3 27--29 8.5 2. My Talsystem Binära tal har basen 2 Exempel Det decimala talet 9 motsvarar 2 Den första ettan är MSB, Most Significant Bit, den andra ettan är LSB Least
Läs merElektronik 2017 EITA35
Elektronik 2017 EITA35 OP-Amp Komplex Återkoppling. Klippning. Maximal spänning/ström. Gain-bandwidthproduct. Offset. Slewrate Avkopplingskondensator Transistorer - MOSFETs Lab 4 Anmälan på hemsidan Projektnummer
Läs merFöreläsning 7 Fälteffek1ransistor IV
Föreläsning 7 Fälteffek1ransistor IV PMOS Småsignal FET A, f t MOS- Kondensator D/MOS- kamera Flash- minne 1 PMOS U Gate U - 0.V 1.0V 0.4V Source Isolator SiO Drain U - 1V P ++ N- typ semiconductor P ++
Läs merÖversikt, kursinnehåll
Översikt, kursinnehåll Specifikation av digitala funktioner och system Digitala byggelement Kombinatoriska system Digital Aritmetik Synkrona system och tillståndsmaskiner Asynkrona system och tillståndsmaskiner
Läs merDigital elektronik. I Båda fallen gäller förstås att tidsförloppet måste bevaras.
Digital elektronik Den digitala elektroniken behöver bara kunna skilja mellan två tillstånd (spänningsnivåer), etta eller nolla. Normalt representeras logisk etta med den positiva matningsspänningen t.ex.
Läs merDigital- och datorteknik, , Per Larsson-Edefors Sida 1
Digitala it elektroniksystem t Professor Per Larsson-Edefors perla@chalmers.se Digital- och datorteknik, 101122, Per Larsson-Edefors Sida 1 Introduktion Konstruktionsalternativ Kretskort med diskreta standardkomponenter.
Läs merFÖRELÄSNING 8. Översikt på mikrochipsteknologi. I/O-kretsar. Mikrochipstillverkning. Föreläsning 8
FÖRELÄSNING 8 Översikt på mikrochipsteknologi I/O-kretsar Mikrochipstillverkning Per Larsson-Edefors, Chalmers tekniska högskola EDA351 Kretselektronik 1(37) Översikt på mikrochipsteknologi (S&S4+5 Appendix
Läs merTENTAMEN Elektronik för elkraft
Umeå Universitet Tillämpad Fysik och Elektronik JH TENTAMEN Elektronik för elkraft HT 2012 Omtentamen 9/1 2013 Tillåtna hjälpmedel: Räknedosa. Lärobok (Analog elektronik, Bengt Molin) Labbar Tentamen består
Läs merF13: Konstruktionsflöde för VLSI chip. Introduktion. Strukturerad konstruktion. Målsättning
F13: Konstruktionsflöde för VLSI chip idea design review Functional specification Specification coverage test Design entry HDL code timing/area/power constraints RTL synthesis Gate netlist functional =
Läs merTentamen i Elektronik 5hp för E2/D2/Mek2
Tentamen i Elektronik 5hp för E2/D2/Mek2 Tid: kl 9.13. Måndagen den 16 augusti 21 Sal: O125 Hjälpmedel: formelsamling elektronik, formelsamling ellära samt valfri räknare. Maxpoäng: 3 Betyg: 12p3:a, 18p4:a
Läs merEnergiöverföring med resistor
nergiöverföring med resistor n emk med en högre spänning kan ladda en annan emk 2 med en lägre spänning om man ansluter dem till varandra med en strömbegränsande resistor. > 2. I R 2 2 I = R Avgiven energi
Läs merL15 Introduktion modern digital design
L15 Introduktion modern digital design Upplägg LP2 F15 Introduktion till modern digital design F16 Kombinatoriska nät i VHDL F17 Sekvensnät i VHDL F18 Gästföreläsning (Advenica, fortsättningskurser) F19
Läs merLåskretsar och Vippor
Låskretsar och Vippor Låskretsar (latch) och vippor (flip-flop) är kretsar med minnesfunktion. De ingår i datorns minnen och i processorns register. SR-låskretsen är i princip datorns minnescell Q=1 Q=0
Läs merTentamen med lösningar för IE1204/5 Digital Design Torsdag 15/
Tentamen med lösningar för IE4/5 Digital Design Torsdag 5/ 5 9.-. Allmän information Eaminator: Ingo Sander. Ansvarig lärare: Kista, William Sandqvist, tel 8-79 44 87. KTH Valhallavägen, Fredrik Jonsson,
Läs merFöreläsning 8. MOS transistorn. IE1202 Analog elektronik KTH/ICT/EKT HT09/BM
Föreläsning 8 MOS transistorn Förstärkare med MOS transistorn t Exempel, enkel förstärkare med MOS IE1202 Analog elektronik KTH/ICT/EKT HT09/BM 1 Varför MOS transistorn Förstå en grundläggande komponent
Läs merDigital Design IE1204
Digital Design IE1204 F9 Tillståndsautomater del1 william@kth.se IE1204 Digital Design F1 F3 F2 F4 Ö1 Booles algebra, Grindar MOS-teknologi, minimering F5 F6 Ö2 Aritmetik Ö3 KK1 LAB1 Kombinatoriska kretsar
Läs merFöreläsning 13 Fälteffekttransistor III
Föreläsning 13 Fälteffekttransistor III pmo måsignal FET A, f t MO-Kondensator 014-05-19 Föreläsning 13, Komponentfysik 014 1 Komponentfysik - Kursöversikt Bipolära Transistorer pn-övergång: kapacitanser
Läs merLaboration i digitalteknik Datablad
Linköpings universitet Institutionen för systemteknik Datablad Datorteknik 2018 Laboration i digitalteknik Datablad TSEA22 Digitalteknik D TSEA51 Digitalteknik TSEA52 Digitalteknik I TDDC75 Diskreta strukturer
Läs mer