Laboration 6. A/D- och D/A-omvandling. Lunds universitet / Fakultet / Institution / Enhet / Dokument / Datum

Relevanta dokument
Digital IC konstruktion

Digital IC konstruktion

Digital IC konstruktion

Digital IC konstruktion

Digital IC konstruktion

Grindar och transistorer

Digital IC konstruktion

Digital IC konstruktion

Moment 1 - Analog elektronik. Föreläsning 2 Transistorn del 2

Digital IC konstruktion

Elektronik. MOS-transistorn. Översikt. Då och nu. MOS-teknologi. Lite historik nmosfet Arbetsområden pmosfet CMOS-inverterare NOR- och NAND-grindar

Hambley avsnitt 12.7 (7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar) sann 1 falsk 0

Digitalteknik EIT020. Lecture 15: Design av digitala kretsar

F1: Introduktion Digitalkonstruktion II, 4p. Digital IC konstruktion. Integrerad krets. System. Algorithm - Architecture. Arithmetic X 2.

Föreläsning 4/11. Lite om logiska operationer. Hambley avsnitt 12.7, 14.1 (7.3 för den som vill läsa lite mer om grindar)

Transistorn en omkopplare utan rörliga delar

Halvledare. Transistorer, Förstärkare

Elektronik 2017 EITA35

Design av digitala kretsar

Föreläsning 11 Fälteffekttransistor II

Föreläsning 8. MOS transistorn. IE1202 Analog elektronik KTH/ICT/EKT HT09/BM

nmosfet och analoga kretsar

Föreläsning 8. MOS transistorn Förstärkare med MOS transistorn Exempel, enkel förstärkare med MOS. IE1202 Analog elektronik KTH/ICT/EKT VT11/BM

5:2 Digitalteknik Boolesk algebra. Inledning OCH-funktionen

IE1205 Digital Design: F3 : CMOS-kretsen, Implementeringsteknologier. Fredrik Jonsson KTH/ICT/ES

FÖRELÄSNING 3. Förstärkaren. Arbetspunkten. Olika lastresistanser. Småsignalsschemat. Föreläsning 3

Digital Design IE1204

Digital Design IE1204

Digital elektronik och inbyggda system

Föreläsning 7 Fälteffek1ransistor IV

Rättade inlämningsuppgifter hämtas på Kents kontor Föreläsning 4 Må , Kent Palmkvist To ,

Vad är elektricitet?

F5 Introduktion till digitalteknik

12. Kort om modern halvledarteknologi

12. Kort om modern halvledarteknologi

( y) ( L) Beräkning av ström nmos: Lång kanal (L g >1µm) di dy. Oxid U GS U DS. Kanal. 0<U cs (y)<u DS. Lös med:

T1-modulen Lektionerna Radioamatörkurs OH6AG OH6AG. Bearbetning och översättning: Thomas Anderssén, OH6NT Heikki Lahtivirta, OH2LH

Vad är elektricitet?

CMOS-inverteraren. CMOS-logik. Parasitiska kapacitanser. CMOS-variationer: Pseudo-NMOS och PTL

Beskrivande uppgifter: I: Vad skiljer det linjära området och mättnadsområdet i termer av inversionskanal?

Tentamen i Elektronik 5hp för E2/D2/Mek2

12. Kort om modern halvledarteknologi

Pla$kondensator - Fälteffekt

Olika sätt att bygga förstärkare. Differentialförstärkaren (översikt) Strömspegeln. Till sist: Operationsförstärkaren

Formelsamling för komponentfysik. eller I = G U = σ A U L Småsignalresistans: R = du di. där: σ = 1 ρ ; = N D + p n 0

Elektronik EITA35: Elektronik. Erik Lind

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

Översikt, kursinnehåll

IE1204 Digital Design

Nanoelektronik. FAFA10 Kvantfenomen och nanostrukturer HT Martin Magnusson.

Digital- och datorteknik

SM Serien Strömförsörjning. Transistorn

Elektronik ESS 010 Elektronik. Erik Lind

Laboration D151. Kombinatoriska kretsar, HCMOS. Namn: Datum: Epostadr: Kurs:

F5 Introduktion till digitalteknik

Formelsamling för komponentfysik

Digital elektronik CL0090

Kombinationskretsar. Föreläsning 4 Digitalteknik Mattias Krysander Institutionen för systemteknik

Digital- och datorteknik

Du har följande material: 1 Kopplingsdäck 2 LM339 4 komparatorer i vardera kapsel. ( ELFA art.nr datablad finns )

Moment 1 - Analog elektronik. Föreläsning 1 Transistorn del 1

Laboration N o 1 TRANSISTORER

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

Digital Design IE1204

Tentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 11 januari 2013

Föreläsning 11 Bipolära Transistorer I. BJT Bipolar JuncDon Transistor. FunkDon bipolär transistor. DC operadon, strömförstärkning

FÖRELÄSNING 8. Översikt på mikrochipsteknologi. I/O-kretsar. Mikrochipstillverkning. Föreläsning 8

Digital elektronik CL0090

Mätningar på transistorkopplingar

Digital elektronik. I Båda fallen gäller förstås att tidsförloppet måste bevaras.

Laboration Kombinatoriska kretsar

Föreläsning 9 Bipolära Transistorer II

Talrepresentation. Heltal, positiva heltal (eng. integers)

Tentamen i IE1204/5 Digital Design onsdagen den 5/

Institutionen för tillämpad fysik och elektronik Umeå universitet. Agneta Bränberg TRANSISTORTEKNIK. Laboration.

Syftet idag ELEKTRONIK ESS010. Viktor Öwall. Men först ett exempel? Något ni känner igen?

Digitala system EDI610 Elektro- och informationsteknik

Moment 2 - Digital elektronik. Föreläsning 1 Binära tal och logiska grindar

Fördröjningsminimering vid buffring. ON-resistansen. Energiåtgång och effektförbrukning i CMOS. RAM-minnet

Laboration Kombinatoriska kretsar

Digital Aritmetik Unsigned Integers Signed Integers"

Elektronik. Lars-Erik Cederlöf

Utredande uppgifter: I: Beskriv de fyra arbetsmoderna för en npn-transistor. II: Vad är orsaken till strömförstärkningen i normal mod?

AD-/DA-omvandlare. Digitala signaler, Sampling och Sample-Hold

Det finns en hemsida. Adressen är

I: Beskriv strömmarna i en npn-transistor i normal mod i de neutrala delarna av transistorn.

DIGITALTEKNIK. Laboration D173. Grundläggande digital logik

Maurice Karnaugh. Karnaugh-diagrammet gör det enkelt att minimera Boolska uttryck! William Sandqvist

Tentamen i IE1204/5 Digital Design onsdagen den 5/

Övningsuppgifter i Elektronik

Tentamen i Grundläggande ellära och digitalteknik ETA 013 för D

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 17 dec 2007 klockan 8:00 13:00 för inskrivna på elektroteknik Ht 2007.

Tentamen i Krets- och mätteknik, fk, ETEF15. Exempeltentamen

Tryckta transistorer på papper och plast

Digital- och datorteknik

DIGITALTEKNIK I. Laboration DE1. Kombinatoriska nät och kretsar

D0013E Introduktion till Digitalteknik

2-14 Binära talsystemet-fördjupning Namn:

A/D- och D/A- omvandlare

Styrteknik distans: Minneselement, register, räknare, AD-omv D4:1

Transkript:

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 elektronik

Logiska nät Trappströmbrytare A och lika => lampan lyser A 230 V AC

Logiska nät Trappströmbrytare A och lika => lampan lyser A 230 V AC

Logiska nät Trappströmbrytare A och lika => lampan lyser A 230 V AC

Logiska nät Trappströmbrytare A och lika => lampan lyser A 230 V AC

ipolär-transistor ipolär transistor (i-polar Junction Transistor, JT) estår av två N-kristaller (P-kristaller) och en P-kristall (Nkristall) NPN eller (PNP) typ. Kollektor as v CE > 0:7 V v E 0:7 V Emitter

ipolär-transistor Två typer: NPN och PNP C C Strömmen som flyter mellan bas och emitter (NPN): I ¼ I S e e v E kt E E

ipolära-transistorer TTL-kretsar (Transistor-Transistor-Logic) 74LSxx Den vanligaste typen av logiska kretsar fram till ~1990 Fördel: Snabba Nackdel: Energikrävande Endast 0 5 Volt.

MOSFET-transistor (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) N-kanal Source Gate Drain Metall-oxid (isolerande) n + n + N-kanal bildas när en positiv gate-source spänning, V GS, större än tröskelspänningen, V T, appliceras. p - substrat

Transistorn en förstärkare MOSFET symboler NMOS PMOS drain gate source

NMOS som switch v in = hög a strömbrytare sluten V GS =5V v in I D V GS =4V v in = låg a öppen V GS =3V 1 2 3 4 5 V DS [V]

Digitala kretsar CMOS Inverteraren (Complementary MOS) V DD GND

CMOS Inverteraren med transistorn som switch V DD GND

CMOS Inverteraren med transistorn som switch V DD hög in a PMOS öppen NMOS sluten Ut kopplad till GND a låg GND

CMOS Inverteraren med transistorn som switch V DD låg in a PMOS sluten NMOS öppen Ut kopplad till VDD a hög GND

CMOS Inverteraren med transistorn som switch V DD GND

CMOS Inverteraren 5 V OUT 4 N Off P Lin Real N Sat P Lin V OUT Ideal 3 2 N Sat P Sat 1 N Lin P Sat N Lin P Off V IN 1 2 3 4 5 V IN

Logiska grindar

Logik Sant 1 Falsk 0 Eller + Och Icke A A + A = A A A = A A + A = 1 A A = 0 A + 1 = A

AND OCH-grind A C 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Amerikask symbol A & Europeisk symbol C

OR ELLER-grind A C 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 Amerikask symbol Europeisk symbol A > 1 C C

NOT ICKE-grind Inverterare A 0 1 1 0 Amerikask symbol Europeisk symbol A 1

XOR Exklusiv Eller-grind A C 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Amerikask symbol A Europeisk symbol A = 1 C C

NAND NOR C C A C 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 A C 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0

Logiska grindar V DD Sanningstabell A A UT A UT 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 GND NAND = (Not AND)

Logiska grindar A NAND AND A A V DD f NAND f AND 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 GND NAND + Inverter a AND Amerikansk & Europeisk

Hel-adderare A C (Carry) S (Summa) C 0 (Carry out) A = 244 = 206 A + = 450 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 11111 11110100 + 11001110 A + = (1)11000010

Hel-adderare

Full adder (FA) Hel-adderare

Karnough diagram Mer om boolsk algebra, Karnoughdiagram etc. i kursen Digitalteknik, EIT020.

Statisk Heladderare i CMOS, 1 bit V DD A C V DD A A C C A A C o C C S V DD S A A C A A och : in C: minne in S: summa C o : minne ut V DD C o

14 bitars adderare

Första integrerade kretsen (IC), 1958 12 mm Kilbys IC: Phase-shift oscillator, 1.3MHz 5 komponenter varav 1 Transistor Jack Kilby Nobelpriset 2000 ild i Noyce patentansökan Robert Noyce Co-founder of Intel

Integrerade kretsar av olika komplexitet AND-Gate 6 Transistorer Filter - 10000 Transistorer FFT - 1 Million Transistorer

Intel 4004 (1971) 2300 transistors 10mm/108kHz Processorer Intel Pentium 4 (2000) 42 million transistors 0.18mm / 1.5GHz approx. 18000 gånger fler transistorer på 29 år.

Processorer Intel Core i7-970 (2010) ~1 miljard transistorer, 434000 ggr fler på 39 år. 0.032 µm Klockfrekvens ~5GHz

Antalet ledningslager ökar för att effektivisera sammankoppling

Moores Lag Antalet transistorer per chip dubbleras varje år. (1965) Ändrar 1975 till vartannat år. Gordon Moore En av Intels grundare ca. 1 miljard transistorer på ett chip 2007