Logické obvody CMOS. 2014, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha J. Fischer. A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 1

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Logické obvody CMOS. 2014, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha J. Fischer. A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 1"

Transkript

1 Logické obvody CMOS 2014, kat. měření, ČVUT - FEL, Praha J. Fischer A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 1

2 Polovodiče pro logické obvody, silně zjednodušený pohled detaily viz. kniha- Vobecký, Záhlava: Elektronika Polovodičový materiál pro log. obvody - křemík, Si, čtyřmocný 4 elektrony v el. obalu. atomu křemíku intrinzický polovodičový materiál - krystalová struktura bez defektů, kovalentní vazba - silná, dodáním energie - přibl. 1,1 ev uvolnění el. z el. obalu, generace párů, rekombinace - zánik v rovnováze. vznik volného páru elektron - díra, za pokojové teploty - malý počet párů Působení napětí - proud- vodivost způsobují elektrony i díry vlastní (intrinzická) vodivost polovodiče, za pokojové teploty - velmi nízkávodivost, s rostoucí teplotou - vlastní vodivost roste, tepelná aktivace intrinzický polovodič díra elektron U A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 2

3 Polovodič Si Intrinzický polovodič, pouze jeden prvek, čistý materiál, ideální krystalová struktury bez poruch (dislokací) krystalové struktury Vodivost intrinzická vodivost pouze tepelně generovanými páry elektron díra Si Si Si Si Si Si Si Si Si společné valenční elektrony Si A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 3

4 Polovodič Si Dodání tepelné energie kmity, možnost uvolnění elektronu z elektronového obalu, vznik páru elektron - díra Intrinzická vodivost pouze tepelně generovanými páry elektron - díra elektron při působení vnějšího elektrického pole pohyb ve směru el. pole. Růst intr. vodivosti s teplotou Uspořádaný pohyb elektronů elektrický proud, Díry též pohyb při působení vnějšího el. pole, Si Si díra volný elektron tepelná energie Pohyblivost elektronu - trojnásobná oproti pohyblivosti díry v (Si materiálu) (důsledek vliv na volbu šířky tranzistoru NMOS a PMOS ve struktuře CMOS (PMOS volby 3x širší pro dosažení stejného odporu) A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 4

5 Nevlastní polovodič typu N a P Dotace prvky V nebo III skupiny, zvýšení vodivosti (5 el. v obalu, 3 el. v obalu) nevlastní vodivost, nevlastní polovodič způsobená působením příměsí Polovodič typu N (pátý elektron atomu dopantu vázán slabě k jádru, dodání malé energie možnost uvolnění elektronu, za pokojové teploty atom dopantu volný elektron) Polovodič typu P (3 elektrony v obalu, chybí jeden el. pro kovalentní vazbu, toto místo může zastoupit jiný elektron (analogie hra s chybějící židlí). Pohyb díry Si volný elektron Si díra Si As Si Si B Si Si Si a) b) A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 5

6 Nevlastní polovodič typu N Zvýšení vodivosti polovodiče - zvýšení počtu volných nosičů náboje polovodič typu N, příměsi ze skupiny V (5- mocné, 5 el. v obalu) Dopant - donor - dárce- poskytuje elektron Přidání příměsí - difuzí, iontovou implantací, 4 el. vázané ve struktuře pevně, pátý el. vázán slabě, dodání malé ionizační energie (řádu desítek mev) na uvolnění elektronu Za pokojové teploty - všechny atomy donorů - ionizovány Elektronová vodivost materiálu, nevlastní polovodič typu N Polovodič N - majoritní nosiče - elektrony, minoritní nosiče díry Polovodič N je navenek ale stále elektricky neutrální počet kladně a záporně nabitých částic je shodný Pokud elektron opustí atom donoru - ionizovaný atom donoru - představuje místo kladného fixovaného náboje Vyšší koncentrace volných elektronů- vyšší vodivost Velmi vysoká koncentrace dopantů, degenerovaný polovodič N + A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 6

7 Nevlastní polovodič typu P Polovodič typu P, příměsi - ze skupiny III (3- mocné, 3 el. v obalu) Dopant - akceptor - příjemce, může přijmout elektron - příjemce není úplná kovalentní vazba, chybí pro ni elektron Elektron se může přijmout z vedlejšího atomu Si, zde pak chybí elektron ve vazbě- díra se posune, tato díra se takto může pohybovat dále Děrová vodivost, materiál typu P Pohyblivost díry je 1/3 oproti pohyblivosti elektronu - vodivost materiálu typu P je 1/3 oproti typu N při stejné koncentraci volných nosičů polovodič P - majoritní nosiče - díry, minoritní nosiče - elektrony Polovodič P je ale stále elektricky neutrální, počet kladně a záporně nabitých částic je opět shodný Pohyb díry - Ionizovaný atom akceptoru - představuje místo záporného fixovaného náboje Velmi vysoká koncentrace dopantů akceptorů - degener. polovodič P + A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 7

8 Přechod PN Polovodiče P a N na sobě difůze elektronů z oblasti N do oblasti P, děr z P do N, rekombinace (difůzní délka - střední dráha nosiče, než rekombinuje ) Vznik chuzené oblasti - bez volných nosičů - elektronů, nebo děr, oblast prostorového náboje (OPN) vyprázdněná oblast, (depletion region) - oblast PN přechodu Po odešlých děrách a elektronech zůstávají ionizované atomy donorů a akceptorů, představují místa fixovaných záporných a kladných nábojů, elektrická dvouvrstva PN přechod - uspořádání i P + na N, nebo N + na P čím vyšší koncentrace dopantů- kratší dif. délka, menší OPN difuze el. a děr ochuzená oblast P N P N A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření elektrická dvouvrstva 8

9 Dioda s přechodem PN Dioda s přechodem PN, Si materiál, napětí v předním směru, 0,6 až 0,7 V Zapojení diody v propustném směru nutnost překonat působení elektrického -elektrické dvouvrstvy v oblasti přechodu. Průchod elektronů a děr do oblasti přechodu PN, rekombinace. uvolnění energie ve formě tepelné energie. Schottkyho dioda přechod Kov polovodič, napětí v předním směru 0, 3 V ( příklad Schottkyho diody např.m dioda BAT 46) Závěrný proud Si diody s přechodem PN, roste s teplotou, způsoben tepelnou genereací párů elektron díra problém klidových proudů obvodů CMOS s bateriovým napájením. ( i omezení funkce obrazových senzorů CMOS) Světloemitující dioda LED, zapojení v předním směru působení vnějšího pole napájecí obvod - příchod elektronů a děr do oblasti přechodu PN, rekombinace, uvolnění energie - částečně ve formě optické nebo světlo, částečně ve formě tepelné napětí v předním směru LED přibl. 2 V ( červená LED), zelená vyšší 2 2, 5 V, bílá LED 3 V a více A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 9

10 Návrh obvodu s diodami a LED Návrhvýstupní napětí obvodu, napětí v předním směru LED, volby proudu, výpočet odporu zvoleného rezistoru. Dioda Si jako ochranný prvek dioda do série s napájením dioda antiparalelně A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 10

11 MOS tranzistor s indukovaným kanálem N Substrát, polovodič P, izolant SiO 2, Gate - polykrystalická Si elektroda MOS Tranzistor M - Metal poly Si (dříve i Al), izolant O - Oxid, S- Silicon substrát křemík U G kladné, přitahování elektronů, až počet elektronů přesáhne počet děr, Při U G > U T - prahové napětí, vznik inverzní vrstvy pod G indukovaný kanál n tranzistor NMOS elektrody G- gate, S - Source ( zdroj nosičů!), D Drain ( odvaděč nosičů ), pomocí oblastí N+, kontakt substrát P + poly - Si U G =0 G SiO 2 N + - Si U G > U T G N + - Si substrát P - Si substrát P - Si inverzní oblast indukovaný kanál n A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 11

12 Tranzistor NMOS s indukovaným kanálem - vlastnosti Napětí mezi elektrodami Gate a Source U GS > U T (prahové napětí - threshold) V log. obvodech - MOS tranzistor jako spínač I DS spínač proti zemi, U G - U GS = U G - 0 > U T, elementární N- MOS invertor U T U GS S -source U GS = U G - U S > U T D - drain U G N + - Si N + - Si + Ucc D U S substrát P - Si U 1 S U 2 A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 12

13 Tranzistor NMOS s indukovaným kanálem - příklad Přiklad BSS83 Oblast v počáku- proud roste s napětím U DS Oblast saturace omezení proudu A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 13

14 Tranzistor NMOS jako spínač ve vzorkovači + Ucc G D D S D G U 2 B- sub. S U 1 S Kanál n, elektrony, U S nižší napětí oproti U D, symetrická konstrukce, záměna funkce S a D podle připojeného napětí NMOS jako spínač - vzorkovač U G - U S > U T, pozor U G > U S + U T! Diody tvořené D a S proti substrátu- musí být v záv. směru- substrát zapojit na nejzápornější napětí vyskytující se v obvodu tranzistoru Spínání napětí (-2 V až +2 V), substrát -2V, napětí U G ( -2V vyp, + 5 V zap.) Pro přepínač, vzorkovač - použitelný pouze typ se samostatně vyvedeným substrátem, Pozor - substrátová dioda MOS tranzistorů A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 14

15 Tranzistor PMOS s indukovaným kanálem P jako spínač S -source P + - Si U G D - drain P + - Si S + Ucc S B- sub. D + Ucc U S U 1 D R U 2 G substrát N - Si 0 Kanál P, nosiče náboje díry, zdroj nosičů source S - na vyšší (kladné) napětí oproti D - drain, Symetrická konstrukce, záměna funkce S a D podle orientace připojeného napětí mezi elektrodami U 1 = Ucc PMOS rozepnut - nevede, U 1 = 0 PMOS sepnut - vede! Diody tvořené D a S proti B -substrátu- musí být v záv. směru- B - zapojit na nejkladnější napětí vyskytující se v obvodu tranzistoru PMOS s kanálem P A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 15

16 Invertor CMOS CMOS - komplementární MOS logika využívající kombinaci NMOS a PMOS tranzistorů invertor CMOS (není CMOS tranzistor!) S p D p D n + Ucc p kanál nosiče - díry n kanál, nosiče - el. S n + Ucc vstup U G výstup invertoru GND P + P + N + N + N + (kontakt) P - kanál (N - kanál) vana P - Si P + (kontakt) substrát N - Si A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 16

17 Invertor CMOS CMOS - komplementární MOS logika využívající kombinaci NMOS a PMOS tranzistorů + Ucc S p CMOS invertor ( není CMOS tranzistor!) D n D 2 D 1 D n D 3 S n + Ucc vstup U G výstup invertoru GND P + P + N + N + N + (kontakt) P - kanál D 2 D 3 (N - kanál) vana P - Si P + (kontakt) substrát N - Si D 1 A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 17

18 Invertor CMOS Důsledky V každém logickém obvodu CMOS je záporně polarizovaný PN přechod mezi svorkami Ucc napájení a GND zem. Při přepólování napájení v propustném směru Pro uživení zařízení použít zdroj s omezením proudu CMOS - komplementární MOS logika využívající kombinaci Tyto závěrně polarizované přechody PN- závěrný proud problém klidového odběru Stand By režim procesorů pro bateriové napájení- při požadavku na etrémně malé klidové odběry- řádu ua. (Příklad- měřidla, rozpočítávací měřidlo topných nákladů - požadavek na funkci 10 let z jediné baterie, el. vodoměr, ) A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 18

19 Náhradní schéma výstupu CMOS Sériově zapojené tranzistory PMOS a NMOS, Klidový stav Rp,nebo Rn se blíží nekonečnu rozepnutý stav Druhý tranzistor sepnutý R ON CMOS invertor ( není CMOS tranzistor!) R P +U CC Náhradní schéma: Zdroj UCC do série R P_ON nebo GND ( 0 V) do série R N_ON u řady HCMOS a dalších, odpory 100 Ohmů a nižší ( 74LVCxxx R N_ON ~15 Ohmů, podle typu) Při změně stavu, malý okamžik vedou oba tranzistory proudový impuls mezi U CC a GND R P_ON R N_ON R N U 2 GND +U CC U 2 GND A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 19

20 Logický obvod jako dvojbran- statické parametry 1 U cc napájení ( U DD ), zem- GND- (ground) I i U cc I o Vstup, U i, I i vstupní napětí, proud Výstup U O, I O, výstupní napětí, proud Pozor na orientaci výstupního proudu. U i U o Kladný výstupní proud I O - vtéká do výstupu (proud z výstupu přes rezistor do GND - záporný) důležité kvůli orientaci v katalogových údajích (pozn. v aglosaské lit. napětí onačeno jako V -Voltage, tedy V i, V O,,...) (u STM32 a dalších proc. označení V DD - napájení, V SS - zem) Pomůcka pro zapamatování označení - Ucc ( bipolární log. obvody, NPN tranzistory, kolektory na kladné napět) U CC U - colector, colector Podobně NMOS logika, Drain na kladné napětí tedy U DD (napětí U -Drain, Drain - U DD, jako U CC kladné napájení) U STM32F103,..logika společné elektrody Source ( U SS - source, source) - ekvivalent GND. A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 20

21 Logický obvod jako dvojbran- statické parametry 2 U cc Charakteristické parametry obvodu I i I o U i U o U ih - vstup. napětí pro vysokou log. úroveň - High U ihmin - minimální vstupní napětí pro vysokou log. úroveň - High!!! (které obvod vyhodnotí jako úroveň High) U il - vstup. napětí pro nízkou log. úroveň - Low, U ilmax - maximální vstupní napětí pro nízkou log. úroveň - Low!!! (které obvod vyhodnotí jako úroveň Low) U OH - napětí na výstupu obvodu generujícího vysokou úroveň - High U OL - napětí na výstupu obvodu generujícího nízkou úroveň - Low I ih - vstupní proud pro vysokou log. úroveň High připojenou na vstup I il - vstupní proud pro nízkou log. úroveň Low připojenou na vstup I OH - výstupní proud při vysoké úrovni - H High I OL - výstupní proud při nízké úrovni - L Low A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 21

22 Dynamické parametry - odezva na změnu na vstupu vstup výstup ve fázi t PLH t PHL U i t PHL U m t PLH (3V - TTL ) U m (1,5 V - TTL) 0 V U OH U OL výstup v protifázi U m U OH U OL t PLH - zpoždění odezvy při změně z nízké na vysokou úroveň ( Low - High) t PHL - zpoždění odezvy při změně z vysoké na nízkou (High - Low) U m (nebo také U t ) rozhodovací úroveň t PLH Propagation delay time, low-to-high-level output t PHL Propagation delay time, high-to-low-level output t pd Propagation delay time, obecně doba zpoždění odezvy obvodu A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 22

23 Dynamické vlastnosti - předstih a přesah dat řídicí vstup datový vstup t S t H U H 0 V U H 0 V t s (set - up time) předstih datového signálu vůči hodinovému řídicímu) sig. t H (hold time) přesah datového signálu vůči hodinovému (řídícímu) signálu vyjadřuje dobu, po kterou musí být datový log. signál v klidu před testováním a po testování v okamžiku určeném příslušnou aktivní hranou hodinového signálu význam, specifikace klopné obvody, posuvné registry, paměti,... příklad specifikace u 74HCT595, SH_CP hod. sig.,ds- datový vstup posuvný registr (úloha - cvičení) (analogie snímek s bleskem, zde náběžná hrana hod. sig. - blesk) A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 23

24 Bipolární logické obvody Logika TTL (nepoužívá se), význam - definice standardu a úrovní Ucc napájení Ucc = + 5V proti zemi - GND příklad - obvod NAND 7400 vstupy A, B, výstup Y, Y = /(AxB) A B T1 4k 1k6 130 T4 T2 D Y 1k T3 GND Vstup na U IL - nízká úroveň, vstupní proud I IL - záporný (= -1,6 ma), vytéká z emitoru T1 a vtéká do výstupu budicího obvodu pro TTL logiku - kritický parametromezení počtu vstupů, které může výstup ve stavu L budit; snaha snížit I IL Vstup na U IH - úroveň H, vtéká nulový nebo malý kladný proud do vstupu U OH omezeno. Úbytek na U AK na diodě D a U CET4 (emitorový sledovač T 4 ) U OH < U CC - U CET4 = 5 V - 0,7 V- 0,7 V= 3,6 V - důsledek na výstupu Y hradla TTL není ve stavu H napětí 5 V ale nižší A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 24

25 Bipolární logické obvody TTL -LS a TTL - ALS Snížení I IL i dalších proudů v obvodu, řady bipolárních log. obvodů TTL - LS ( Low Power Schottky) ALS (Advanced Low Power Schottky) 20k 8k 120 Ucc 37k 50k 14k 50 Ucc A B 12k 4k Y 5k Y A 1k5 3k B 2k8 5k6 GND GND I IL - záporný (= -0,4 ma) I IL - záporný (= -0,1 ma) Při definici paramtrů CMOS log obvodů ( např. i mikroprocesorů) často odkaz na parametry TTL, nebo TTL - LS, např. formou, že výstupu up je schopen budit vstup jednoho TTL hradla ( to drive one TTL load ), A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 25

26 Pouzdro log. obvodu, číslování vývodů Číslování vývodů na pouzdře logického obvodu proti směru hodinových ručiček Vývod č. 1 umístěn vlevo od indexové značky směr platí i u pouzder pro SMD (povrch. montáž) Přívody napájení U CC a GND u TTL, TTL - LS,..., CD4000, 74HC, 74HCT,.. - vlevo dole GND, vpravo nahoře U CC, pouzdro 14 vývodů GND pin 7, Ucc pin 14 pouzdro 16 vývodů GND pin 8, Ucc pin 16 platí také u některých procesorů ( AT89C51,...) pouzdro DIL 40 vývodů GND pin 20, Ucc pin 40 směr číslování vývodů GND indexová značka neplatí však obecně, např. ATmega32,,,,,a další s vnitřním převodníkem A/D svorky U CC a GND uprostřed na stranách pouzdra, pro zkrácení vnitřních přívodů v nitřních přívodů v pouzdře a snížení jejich impedance U CC A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 26

27 Parametry řad bipolárních log. obvodů Důležité údaje: U ILmax max. napětí pro úroveň L (nízká úroveň na vstupu) U IHmin min. napětí pro úroveň H (vysoká úroveň na vstupu) I ILmax - vstupní proud pro U IL - nízkou úroveň na vstupu U t - rozhodovací napěťová úroveň na vstupu U CC - napájecí napětí typicky + 5 V ( + 4,75 až + 5,25 V) řada U ILmax I ILmax U IHmin I IH I OLmax U OLmax I OH U OHmin t PD U t I CCL [V] [ma] [V] [ua] [ma] [V] [ma] [V] [ns] [V] [ma] TTL 0,8-1, ,4-0,4 2,4 10 1,3 3 LS - TTL 0,8-0, ,5-0,4 2,7 10 1,1 0,6 S TTL 0, ,5-1 2,4 4,7 1,3 5 FAST 0,8-0, , ,3 1,5 1,4 ALS 0,8-0, ,5-0, ,4 0,4 pro TTL: U ILmax = 0,8 V, U IHmin = 2 V, I ILmax = 1,6mA, zpoždění t pd - jednotky ns, a více podle typu obvodu. A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 27

28 Bipolární log. obvody Nevyužité vstupy u TTL, TTL LS, TTL ALS Pro stav L připojit na zem - GND, Pro stav H připojit na výstup hradla s definovanou úrovní H (invertor se vstupem na GND) nebo na UCC ( i přes odpor 2-5 kohmů) Nezapojený vstup TTL, TTL LS, TTL ALS se chová, jako by byl připojen na úroveň H ale není to korektní stav A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 28

29 Logické obvody v technologii NMOS Snížení vstupní a napájecích proudů - logické obvody v technologii NMOS se využívalo pouze tranzistorů MOS s kanálem N používaná pouze pro specializované obvody a obvody velké integrace nejsou v obvody s funkcí analogickou obvodům TTL (není hradlo NAND,..) používáno také u mikroprocesorů Intel 8080, 8086, ale i jednočipových mikropočítačů Intel 8031, 8051,.. (obdobné mikropočítače v technologii CMOS 80C31, 80C51, 89C51 -písmeno C označuje použitou technologii CMOS) Integrované obvody v technologii NMOS - stálý statický proudový odběr int. obvodu + Ucc např. elementární invertor NMOS D (nyní proto používána pouze technologie CMOS) U 1 S U 2 A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 29

30 Logické obvody v technologii CMOS, řada CD4000 Technologie CMOS s hliníkovým hradlem - elektroda Gate - hliníková logické obvody řady CD4000 (někdy označované jako high voltage CMOS) viz v klidu I cc = 0, proudový odběr především při změnách stavu napájecí napětí Ucc = 3 až 15 V zpoždění invertoru - t pd roste s klesajícím napájecím napětím S p + Ucc U CC [V] t PD [ns] Obvody pro pomalé aplikace U ihmin = 0,7 x Ucc, = 0,3 x Ucc U ilmax D p D n S n Řada CD mnoho typů, široce rozšířené, nejsou kompatibilní s řadou TTL (jiné rozložení vývodů, jiné funkce) CD 4011 hradlo NAND rozložení vývodů jiné než u NAND TTL 7400 obecné vlastnosti řady CD4000 viz. dokument family.hef4000.specification.pdf A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 30

31 Logické obvody v technologii CMOS, řada CD4000 Nevyužité vstupy připojit!!! na správnou log. úroveň, L, nebo H, svorka GND nebo Ucc, Nezapojený vstup plovoucí nepředvídatelné chování, výskyt napětí v zakázané oblasti zvýšení klidového proudového odběru, částečně vedou oba tranzistory, A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 31

32 Logické obvody HC MOS Rychlé logické obvody CMOS - High Speed CMOS 74HCxx Technologie CMOS s křemíkovým hradlem (Poly Si Gate) náhrada za TTL, obdobné označení, funkce i rozložení vývodů TTL 7400, 74LC00, 74 ALS 00 funkční náhrada 74HC00, atd. Napájecí napětí U CC = + 2 až + 6V, typicky U CC = + 5V 74HC odlišné vstupní úrovně od TTL 74HCxxx U m (U t ) = 0,5 Ucc rozhodovací úroveň polovina napájecího napětí U ihmin = 0,7 x Ucc, 3,5 V!!! (při U CC = 5V) U ilmax = 0,3 x Ucc 1,5 V (při U CC = 5V) Výstup TTL není možno připojit na vstup HC (U CC = +5 V) U OH TTL obvodu není kompatibilní s U IH min u HC obvodu! vstupní klidové proudy I IH, I IL velmi malé, typ. 100 na, zaručováno- menší 1 ua A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 32

33 Logické obvody HCT MOS Rychlé logické obvody CMOS - High Speed CMOS 74HCTxx Úprava vstupu HCT obvodu - kompatibilní s výstupními úrovněmi TTL posun, zpětná vazba,.. (úprava pouze ve vstup. obvodu, ostatní je jako u HC, žádné další diody) S p + Ucc (Napájení standardně U CC = +5V, rozmezí + 4,5 V až +5,5 V) Výstupní obvod HCT vlastnosti - jako výstup HC 74HCTxxx U m (U t ) = 1,3 V rozhodovací úroveň na vstupu U ihmin = 2 V!!! U ilmax = 0,8 V D p D n S n A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 33

34 Logické obvody HCT MOS Pozor, na vstupu 74HCT může být U ih = 2,4 V, ale roste I CC (vysvětlení tabule), Příčný proud- NMOS tranzistor již vede, PMOS ještě není zcela vypnut S p D p D n + Ucc I CC změna napájecího proudu I CC, pokud bude jeden vstup na U ih = 2,4 V u SN74HCT00 (Texas Instruments I CC = typ. 1,4 ma, Philips NXP 0,6 ma) Požadavek strmosti hran vstupního signálu (stejný důvod) zamezit výskytu napětí na vstupu v oblasti rozhodovací úrovně, požadavek - doba hran kratší než 500 ns - jinak nárůst I CC Pro bateriové napájení vstupy - úroveň 0, nebo U CC, jinak zvýšení odběru. Nevyužité vstupy připojit na GND nebo U CC, Nezapojený vysokoimpedanční vstup - nepředvídatelné chování, elektrostatická indukce úroveň H nebo L. Nepředvídatelné chování obvodu CMOS -!!!! kontrola vstupů A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 34 S n

35 Typické vstupní parametry obvodů HC, HCT 74HCxxx U m (U t ) = 0,5 Ucc rozhodovací úroveň I i U cc I o U ihmin = 0,7 x Ucc, 3,5 V!!! (při U CC = 5V) U ilmax = 0,3 x Ucc 1,5 V U i U o 74HCTxxx při Ucc= 5 V U m (U t ) = 1,4 V rozhodovací úroveň U ihmin U ilmax = 2 V = 0,8 V I i zbytkový vstupní proud (InputLeakageCurrent) typ. do 0,1 ua, CMOS prakticky nulový statický vstupní proud oproti TTL. (typicky i menší - řádu na, určen svodovými proudy ochranných diod) (vstup připojen na Ucc, nebo GND) Vstupní kapacity C i = typ. řádově 5-10 pf A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 35

36 Typické výstupní parametry obvodů HC, HCT U OH - určen U CC a závisí na velikosti výstupního proudu I O, vnitřního odporu R P I i U cc I o naprázdno přibližně U OH = U CC U OL určeno velikostí výstupního proudu I O U i U o a vnitřním odporem R N naprázdno přibližně U OL = 0 V (GND) Vnitřní odpory, pro odhad napětí - přibližně 100 Ohmů a méně (R - pro NMOS tranzistor typ 50 Ohmů a méně) Náhradní schéma výstupu log. obvodu CMOS +U CC R P U OL = I O. R N U OH = U CC (I O. R N ) R N U O GND A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 36

37 Příklad- výstupní charakteristiky obvodů HC00 Horní char. pro výstup ve stavu H (červená tečna) (5 V/0,15 A = cca 33 Ohm) Dolní char. pro výstup ve stavu L (modrá tečna) (5 V/0,14 A = cca 35 Ohm) ( odhad z grafu) lineární oblast (malé proudy) tečny a oblast saturace (větší proudy) omezení dalšího růstu proudu injektáž kladného proudu do výst. injektáž záporného proudu do výst. A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 37

38 Mezní parametry obvodů HC, HCT I CC, I GND, I O, I ik, I OK (absolute maximum) překročením hrozí poškození I i U cc I o I CC, I GND - proud svorkou U CC nebo GND = 50 ma (70mA - bus typy)!!! I O - výstupní proud = ± 25 ma (± 35 ma bus typy) (output source or sink current) I IK proud vstupními záchytnými diodami ±20 ma(inputdiodecurrent) při (U Oi < 0.5 V nebo U Oi > U CC V) (vstup zápornější, než GND; kladnější než Ucc) U i U o I OK output diode current (U O < 0.5 V to U O > U CC V) proud výstupními (parazitními) diodami ±20 ma A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 38

39 Mezní parametry obvodů HC, HCT, důsledky I CC, I GND, I O, I ik, I OK U cc I i I o U i U o Příklad - posuvný registr 74HCT595, (74HC_HCT595_4.pdf, hc595.pdf vysvětlení mezních parametrů absol, maximum ratings, vysvětlení klíč. slov na dokumentech) použit pro buzení 7- segment LED, výstupy buzení LED proti U CC (úloha cvič.) jak volit proud? I O?? 10mA, katalog I Omax = 25 ma, ANO - OK 10 ma méně než 25 ma, ale!!! 7x 10 ma = 70 ma = I GND max.absolutní pro 74HCT595 je právě 70 ma NE!!! volit nižší proud, např. 5 ma (7x 5 ma = celkem 35 ma) analogicky úvahy u jednočip. mikropočítače D. úkol. - nalézt příslušné parametry a omezení pro AT89C2051 a AT89S8252, STM32F103. Jak by bylo možno budit připojené LED (max. velikost proudů)? A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 39

40 Mezní parametry konkrétních obvodů Způsob orientace v katalogovém listu obvodu přednáška s využitím katalogového listu HC00, 74HCT00, 74HCT595, AT89C2051, STM32F103 viz. katalog - PDF Demonstrace typických a mezních parametrů U i, I ik, I Ok, I CCmax, I GND max, I Omax Vysvětlení způsobu specifikace parametrů obvodu a jak je nalézt v katalogovém listu viz vysvětlení na přednášce a příslušné katalogové listy. STM32F100, hesla: Absolute maximum ratings, General input/output characteristics Způsob zjištění dle katalogových údajů, zda vstup obvod je + 5 V tolerantní A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 40

41 Ochrana vstupů CMOS log obvody, průrazné napětí izolantu MOS tranzistorů - desítky V, působení statické elektřiny 10 -ky kv, vstupy bez ochrany - průraz poškození struktury ochrana vstupů, - záporně polarizované PN přechody D 1, D 2 Ideové schéma ochrany - obecně důsledky 0 <U i < U cc ; vstupní napětí nesmí být záporné, ani větší, než napájecí U CC D1 U 1 D2 CMOS obvod U 2 příp. omezení velikosti vstup. proudu rezistorem U CC R s U i 1 A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 41

42 Ochranné diody - model Ochrany vstupů, různé řešení, ochrany vstupu 74HCxx poly- Si rezistor 100 Ω D2 U CC U 1 U 2 D Ω HC MOS obvod difundovaný didový rezistor U CC D3 D5 U 1 D4 CMOS obvod U 2 D6 D7 Obecně model s diodami proti GND a U CC. zjednodušený model (pro zapamatování) obvodu CMOS z hlediska diod na vstupech a výstupech A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 42

43 Přídavná ochrana vstupů s rezistorem Situace s částmi obvodu s různými napájecími zdroji nebezpečí částečného výpadku napájení nebo různě rychlého náběhu napájení. Nebezpečí poškození budicího i buzeného obvodu U CC1 U CC2 U CC1 U CC2 R R 2 D 1 1 Ochranný rezistor R 1 (470 Ohmů, - 1 kohm) kompromis mezi ochranou a dynamikou, limitně R = 270 ( příp. 220) Ohmů (5V /270 Ohmů = méně než 20 ma) Zhoršení dynamiky pro výpočet. čas. konstanty C = pf kapacita vstupu obvodu ( až 10 pf) + parazit kapacity krátkého spoje čas. konstanta (tau) τ = 470 Ohmů x 20 pf = přibl s doba náběžné hrany t nab = 2,2 x τ = přibl. 2 x 10-8 s = 20 ns A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 43

44 Řešení ochrany vstupů Pokud není možno zajistit správnou sekvenci náběhu napájení - v nouzi možno použít ochranné rezistory, U CC1 U CC2 U CC1 U CC2 R 1 1 D R 1 1 Využívat na cvičení, zamezení poškození procesoru!!! Volba velikosti ochranného odporu - omezení velikosti vstupního proudu na bezpečnou velikost, např. 5 ma, detaily- hledání v katalogu., absolute ---- max. ratings výpočet časové konstanty ochranného obvodu, parazitní kapacity vstupu obvodu a spojů A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 44

45 Působení diod ve vstupu obvodu CMOS zdroj signálu funguje (nechtěně) jako napáječ obvodu U CC1 = 5V U CC2 < 5V I n zatěžování zdroje signálu jednocestný usměrňovač s D a C zdroj signálu C + i v U n D CMOS log. obv. CMOS log. obv. Pozor na připojení zdroje signálu na vstup procesoru bez napájení (!!! cvičení, připojení vstupů obvodu 74HC595 bez napájení na výstupy STM32F103, použít ochranné rezistory) parazitní napájení obvodu ze zdroje signálu, (příklad, čítač CMOS, viz. výklad) A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 45

46 Působení diod na výstupu obvodu CMOS Působení diody D5 ve výstupní struktuře (důsledek přítomnosti tranzistoru PMOS ve výstupní struktuře) Výpadek napájení U CC2 nebo snížení napájecího napětí CMOS obvodu (např. s třístavovým výstupem) kolize sběrnice Nelze paralelně spojit třístavové výstupy budičů (CMOS) s různým napájecím napětí, např. 5 V a 3,3V Obvod s U CC2 by působil jako parazitní napěťový omezovač. D budič A U CC1 = 5V D U CC D3 D5 U 1 D4 CMOS obvod U 2 D6 D7 budič B U CC2 < 5V i v U CC3 přijímač Řešení: použít obvody 74FCTxxx T, které mají koncový stupeň (analogicky jako TTL ) pouze s MOS tranzistory jednoho druhu vodivosti NMOS A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 46

47 Latch - UP efekt, parazitní tyristor ve struktuře CMOS Přítomnost ochranných diod na vstupu i parazitních diod na výstupu ve struktuře CMOS, parazitní tyristor mezi U CC a GND P - gate T1 U CC R - N sub. Vnucení nadměrného proudu do vstupu nebo výstupu a tekoucího PN přechody - nebezpečí sepnutí parazit. tyristoru mezi U CC a GND. Tyristor - zůstává sepnutý i po odeznění spínacího impulsu. U1 R - P obl. T2 N - gate Omezení proudu tyristoru - pouze odporem přívodů a zdrojem (spálení obvodu). Vypnutí tyristoru, pouze vypnutím napájení Latch UP free - struktura odolná Latch UPefektu, omezení proudu ochranným odporem. u HC - dřívejší zničení vstupní struktury. Pozor CMOS - převodníky, progr. obvody,... A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 47

48 Latch - UP efekt - Proudová injektáž možná i výbojem statické elektřiny do vstupu u jistých konstrukcí možné vyvolání Latch UP a a zničení obvodu (zmínit přiklad obvodu.7). Chránit obvody CMOS před výbojem statické elektřiny a před napěťovými špičkami, možnost částečného poškození vstup/výst bloku, zvýšení proudového odběru (ilustrační příklad se STM32F m.t. ) A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 48

49 Ochrana vstupů 2 Problém pro vstupní napětí U 1 = U i > U cc řešení v některých obvodech náhrada diody MOS tranzistorem vyšší napětí - otevření tranzistoru T 1 U imax = 5 V (5,5 V) (využití u 5V tolerantních obvodů) 100 Ω U CC U 1 U 2 T 1 D 1 CMOS obvod pokud není explicitně uvedeno- počítat s diodou mezi vstupem a U CC CMOS obvody - paměti, mikroprocesory, jednočip. mikropočítače, převodníky A/D v CMOS technologii,... přivedení měřeného napětí (ze zdroje s malým vnitřním odporem) na vstup A/D převodníku bez napájení - poškození obvodu nadměrným proudem nutné omezení vstupního proudu I I na 10 ( příp. 20 ma), ( proudová injektáž, injected current u STM32F10x do 5 ma) řešení - použití vnějšího rezistoru R = cca 1 kohm (pozor, dynamika) Pamatovat pojem 5V tolerantní vstup, kdy má tento výraz smysl - pouze u obvodu s napájecím napětím nižším než 5 V. Umět nalézt tuto informaci v katalogu A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 49

50 AT89C51RC2 mezní parametry Maxima - výklad A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 50

51 AT89C51RC2 typické a mezní parametry Parametry, výklad a diskuse A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 51

52 Mezní parametry obvodů HC Maxima výklad SN74HC00 Texas Instruments ( A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 52

53 Mezní parametry obvodů HC Maxima výklad dle kat. listu SN74HC04 firma NXP ( A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 53

54 Typické parametry obvodů HC Typické parametry výklad na přednášce a diskuse parametrů, orientace v katalogu SN74HC00 Texas Instruments ( A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 54

55 Typické parametry obvodů HC Typické parametry, výklad na přednášce a diskuse parametrů, orientace v katalogu SN74HC00 Texas Instruments ( A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 55

56 Typ. parametry obvodu HC04 dle NXP (WW.NXP.COM) Výklad na před. a diskuse parametrů, orientace v katalogu A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 56

57 Typ. parametry obvodu HCT04 dle NXP (WW.NXP.COM) Výklad na před. a diskuse parametrů, orientace v katalogu A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 57

58 Typické parametry obvodů HC Typické parametry výklad na přednášce a diskuse parametrů, orientace v katalogu SN74HC00 Texas Instruments ( A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 58

59 Mezní proudové parametry u procesoru STM32F10x Maxima A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 59

60 Mezní napěťové parametry u procesoru STM32F10x Maxima, rozlišení + 5 V tolerantní pin, a normální CMOS pin. A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 60

61 Typické napěťové parametry u procesoru STM32F10x. A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 61

62 Logické obvody CMOS- advanced varianty Vývoj log. obvodů řady pro zvýšení rychlosti AC - Advanced CMOS, ACT - Advanced CMOS, TTL compatible AC, AHC, VHC napájení Ucc = +2 až +5,5 V (příp +6 V) U ilmax = 0,3 x Ucc ; U ihmin = 0,7 x Ucc, ACT, AHCT, VHCT, FCT typické napájení má Ucc = + 5 V T značí - obvod je na vstupu kompatibilní s výstupními úrovněmi TTL U ihmin = 2 V; U ilmax = 0,8 V Doporučení řada AHC, kompromis vyšší rychlost než HC, menší rušení a proudové impulsy než AC. AHC má již specifikovány dyn. parametry i pro U CC = +3,3 V AHCT vyšší rychlost oproti HCT, avšak ještě únosné proudové špičky A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 62

63 Parametry log. obvodů CMOS s napájením + 5 V U CCsp napájecí nap.,při kterém jsou specifikovány dynamické parametry řada U CC U CCsp U t U IHmin U ILmax I OLmax I OHmax [V] [V] [V] [V] [V] [ma] [ma] toler. HC ,5.U CC 3,5 1, ne HCT 4,5-5,5 5 1,4 2 0, AHC 2-5,5 3,3; 5 0,5. U CC 3,5 1, ano AHCT 4,5-5,5 5 1,4 2 0, VHC 2-5,5 3,3; 5 0,5.U CC 3,5 1, ano VHCT 4,5-5,5 5 1,4 2 0, AC 2-6 3,3; 5 0,5.U CC 3,5 1, ne ACT 4,5-5,5 5 1,4 2 0, FCT 4,75-5,25 5 1,4 2 0, V A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 63

64 Nízkonapěťová logika CMOS Snižování dynamické výkonové ztráty snižování napájecího napětí L Low Voltage, nízkonapěťová logika. Významná hodnota napájení U CC = +3,3 V Např. sig. procesory, jádro 1,2V, interface obvody 3,3 V otázka + 5 V tolerance vstupů existují řady i s nižším napájecím napětím Řada 74LVC výhodná pro aplikace, rychlost, schopnost budit, + 5 V tolerance vstupů LV řady velmi často pouze v pouzdrech pro povrchovou montáž (není možno pro škol. lab.) A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 64

65 Nízkonapěťová logika CMOS přehled vybraných řad řada U CC U CCopt U t I OLmax I OHmax 5V tol techn. [V] [V] [V] [ma] [ma] vstup LV 2-5,5 3,3 0,5*U CC +8-8 ne CMOS LVT 2,7-3,6 3,3 1, ano BiCMOS ALVT 2,3-3,6 3,3; 2,5 1, ano BiCMOS LVC 2-3,6 3,3 0,5*U CC ano CMOS ALVC 1,65-3,6 3,3; 2,5 0,5*U CC ne CMOS FCT3 2,7-3,6 3,3 1, ano CMOS AVC 1,4-3,6 2,5 0,5*U CC +8-8 ne CMOS LVX 2-3,6 3,3 0,5*U CC +4-4 ano CMOS LVQ 2-3,6 3,3 0,5*U CC ne CMOS LCX 2-3,6 3,3 0,5*U CC ano CMOS VCX 1,4-3,6 2,5 0,5*U CC ne CMOS AUC 1,1-2,7 1,8 0,5*U CC +8-8 ne CMOS A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 65

66 Společné rysy logických obvodů CMOS U t = 0,5.U CC, U IH min = 0,7.U CC, U ILmax = 0,3.U CC (mimo 74**Txx s U CC =5 V) U t 1,4 V, U IH min = 0,8 V, U ILmax = 2 V, pro CMOS TTL komp. ( 74**Txxx) Výstup ve stavu H se chová jako zdroj napětí U out = U CC s vnitřním odporem 25Ω-100Ω (neplatí pro řady 74FCTxxxT se dvěma tranz. NMOS na výst.). Výstup ve stavu L se chová jako zdroj napětí U out = 0 V s R V = 15Ωaž 70Ω. Vstupní klidové proudy jsou velmi malé I I < 1µA. Klidový napájecí proud I CC0 - je řádu jednotek, maximálně stovek mikroampér ( při mezních kladných teplotách C). Na vstupech jsou clamp-diody proti svorce GND (D 2, D 4 dle ). Část obvodů má na vstupech clamp-diody proti svorce U CC (jako D 1, D 3 ). Max. napětí na vstupu U Imax = U CC (s výjimkou 5 V, příp. 3,6 V toler. vstupů) A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 66

67 Materiál TI napěťové úrovně podle řad log. obvodů. A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 67

68 Obvody CBT Crossbar Switches, lit. Texas Instruments scdd001b_cbt_log_fam.pdf Tranzistor NMOS (induk. kanál N) symetrická struktura, funkce elektrody Drain, Source podle orientace napětí, podmínka sepnutí U GS větší než prahové napětí U T G Spínače sběrnic, převodníky napěťových úrovní S D B- sub. A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 68

69 Obvody CBT Elementární spínač SN74CBT1G125, SINGLE FET BUS SWITCH UCC= 5 V 5 Ohmů v sepnutém stavu, pro napěťové úrovně L (0 V) 10 Ohmů v sepnutém stavu, pro napěťové úrovně L (2,4 V) použitelné i jako rychlý analogový spínač, videosignál, ( obousměrný ) spínač sběrnic SN74CBT3245A pinově kompatibilní se obousměrným budičem sběrnic 74 HCT245, a dalšími 245 A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 69

70 CBT jako spínač sběrnice a převodník úrovní Podmínka sepnutí tranzistoru U GS >U T (napětí na gate 4,3 V) vstupní napětí do 3 V tranzistor vede - vstupní napětí 5 V tranzistor reguluje (analogie emitorového sledovače) - na výstupu může být max. napětí U G - U T A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 70

71 Obvod Bus - Hold Definice logické úrovně na sběrnici při odpojení všech budičů, zamezení výskytu nežádoucí napěťové úrovně a případného vzniku kmitů podstata bistabilní klopný obvod s invertory CMOS, zachovává poslední definovanou logická úroveň na sběrnici při použití obousměrných budičů sběrnic. Přepnutí budiče z režimu výstup do vstupního režimu, sběrnice je plovoucí floating obvodem Bus Hold, ekvivalent odporu 1 kohm ve zpětné vazbě při změně úrovně je nutno budit ( překonat působení) obsažen v řadě obvodů obousměrných budičů sběrnic (řada obvodů ABT, LVT, ALVC, LVC,..) A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 71

72 Důvod použití obvodu Bus hold Vstup obvodu na napětí v okolí rozhodovací úrovně částečně vedou oba tranzistory elementárního invertoru, zvýšení proudového odběru, změna napětí na vstupu změna proudu svorkou U CC nebo GND, úbytky na parazitních indukčnostech přívodů (problém ground bounce ) (vysvětlení působení imp. zemního vodiče,.tabule) vstup L do H, zvýšení proudu do GND, zvýšení úbytku na LGND, pokles napětí na vstupu (proti GND vývodu obvodu) je třeba zamezit dlouhodobému výskytu napětí na vstupu v okolí rozhodovací úrovně A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 72

73 Proudový odběr logických obvodů Bipolární log. obvody statický proudový odběr a jeho růst s frekvencí Logické obvody CMOS v klidu buzení odporových zátěží proud zátěží zbytkové závěrné proudy přechodů PN, zbytkový proud tepelně generovanými nosiči, roste s teplotou Dynamický proudový odběr - přebíjení kapacit A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 73

74 Dynamická výkonová ztráta obvodů CMOS Přebíjení kapacity C L frekvencí f Dynamická výkonová ztráta nezávislá je na velikosti odporů R P, R N (ovlivňují pouze dynamiku) +U CC +U CC C i R P U 1 U 2 C L C PD GND R N U 2 GND C L P= 2 P= fu CC C fu 2 C CC L Proud obvodu vyvolaný zatížením obvodu kapacitou C L I = fu CC C L A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 74

75 Dynamická výkonová ztráta obvodů CMOS Ekvivalentní ztrátová kapacita CPD (power dissipation capacitace), C PD vyjadřuje parazitní vnitřní kapacity i ztráty proudovým impulsem mezi svorkami +U CC a GND 2 P= fu C CC P= fu 2 C CC L ( ) 2 P = f U C + C + I U D i CC ( ) PD L CC0 CC 2 P = f C + f C U + I U D i PD O L CC CC0 CC CC i CC ( CPD+ CL) ICC0 I = fu + I CC celkový proudový odběr obvodu z napájení U CC +U CC U 1 U2 CL C i GND A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 75

76 Snižování dynamického odběru obvodů CMOS Snižování proudového odběru: snižování napájecího napětí snižování pracovní frekvence zkracování doby aktivní funkce obvodu (Viz. dig. hodinky, 1,5 V, Hz XTAL) Použití obvodů nízkonapětové logiky, P 2 = fu C CC Snížení odběru mikroprocesorů a mikrořadičů: Rozdělení napájení jádra procesoru 2,5 V, 1,8 V, 1,2V.. napájení budičů výstupů často stále 3,3 V kvůli kompatibilitě s další logikou, ale možno i nižší napětí viz STM32F103 napájení jádra nižší napětí, vnější vstup napájecího napětí, někdy vnitřní regulátor sníženého napětí Snížení taktovací frekvence jádra (PLL) na nutnou hodnotu, aktivace pouze periferií a sběrnic potřebných pro činnost (viz STM32F103) Volba dvou procesorů výkonný (hlavní) a monitorovací (zap.) viz. výklad Problematika bateriového napájení, především snížení odběru A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 76

77 Další výklad, příklady kat. listy, orientace údajích a parametrech Pro další studium a pro pochopení problematiky logických obvodů CMOS je vhodné využít též katalogových příslušných pamětí, které jsou též umístěny na www stránkách předmětu. Tento materiál je určen pouze pro studenty předmětů A3B38MMP, při přednáškách a domácí přípravě. Slouží především jako grafický podklad a přehled hesel k přednášce. Studium tohoto materiálu nenahrazuje účast na přednášce, která mimo jiné obsahuje výklad k prezentaci i další vysvětlení a výklad u tabule. Tento materiál nesmí být využíván k jiným účelům ani publikován jinou formou. Jan Fischer 2014 A3B38MMP, 2014, J. Fischer, ČVUT - FEL, Praha, kat. měření 77

OBVODY TTL a CMOS. Úvod

OBVODY TTL a CMOS. Úvod OBVODY TTL a CMOS Úvod Tato úloha si klade za cíl seznámení se strukturou základních logických obvodů technologie TTL a CMOS, seznámení s jejich funkcí, vlastnostmi, základními charakteristikami a parametry.

Více

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Miroslav Krýdl Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0581 Číslo materiálu VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_15_Bipolární tranzistor Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav Krýdl Tematická

Více

Dioda - ideální. Polovodičové diody. nelineární dvojpól funguje jako jednocestný ventil (propouští proud pouze jedním směrem)

Dioda - ideální. Polovodičové diody. nelineární dvojpól funguje jako jednocestný ventil (propouští proud pouze jedním směrem) Polovodičové diody: deální dioda Polovodičové diody: struktury a typy Dioda - ideální anoda [m] nelineární dvojpól funguje jako jednocestný ventil (propouští proud pouze jedním směrem) deální vs. reálná

Více

Polovodičové diody Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

Polovodičové diody Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA) Polovodičové diody varikap, usměrňovací dioda, Zenerova dioda, lavinová dioda, tunelová dioda, průrazy diod Polovodičové diody (diode) součástky s 1 PN přechodem varikap usměrňovací dioda Zenerova dioda

Více

Obrázek a/struktura atomů čistého polovodičeb/polovodič typu N

Obrázek a/struktura atomů čistého polovodičeb/polovodič typu N POLOVODIČE Vlastnosti polovodičů Polovodiče jsou materiály ze 4. skupiny Mendělejevovy tabulky. Nejznámější jsou germanium (Ge) a křemík (Si). Každý atom má 4 vazby, pomocí kterých se váže na sousední

Více

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřený předmětem jsou v tomto případě polovodičové diody, jejich údaje jsou uvedeny v tabulce:

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřený předmětem jsou v tomto případě polovodičové diody, jejich údaje jsou uvedeny v tabulce: REDL 3.EB 8 1/14 1.ZADÁNÍ a) Změřte voltampérovou charakteristiku polovodičových diod pomocí voltmetru a ampérmetru v propustném i závěrném směru. b) Sestrojte grafy =f(). c) Graficko početní metodou určete

Více

Pedagogická fakulta v Ústí nad Labem Fyzikální praktikum k elektronice 2 Číslo úlohy : 1

Pedagogická fakulta v Ústí nad Labem Fyzikální praktikum k elektronice 2 Číslo úlohy : 1 Pedagogická fakulta v Ústí nad Labem Fyzikální praktikum k elektronice Číslo úlohy : 1 Název úlohy : Vypracoval : ročník : 3 skupina : F-Zt Vnější podmínky měření : měřeno dne : 3.. 004 teplota : C tlak

Více

Senzor teploty. Katalogový list SMT 160-30

Senzor teploty. Katalogový list SMT 160-30 Senzor teploty Katalogový list SMT 160-30 Obsah 1. Úvod strana 2 2. Inteligentní senzor teploty strana 2 3. Vývody a pouzdro strana 4 4. Popis výrobku strana 4 5. Charakteristické údaje strana 5 6. Definice

Více

GFK-1913-CZ Prosinec 2001. Rozměry pouzdra (šířka x výška x hloubka) Připojení. Skladovací teplota -25 C až +85 C.

GFK-1913-CZ Prosinec 2001. Rozměry pouzdra (šířka x výška x hloubka) Připojení. Skladovací teplota -25 C až +85 C. Modul slouží pro výstup digitálních signálů 24 Vss. Specifikace modulu Rozměry pouzdra (šířka x výška x hloubka) Připojení 48,8 mm x 120 mm x 71,5 mm dvou- a třídrátové Provozní teplota -25 C až +55 C

Více

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Ústav elektrotechniky a měření Diody a usměrňova ovače Přednáška č. 2 Milan Adámek adamek@ft.utb.cz U5 A711 +420576035251 Diody a usměrňova ovače 1 Voltampérová charakteristika

Více

ELEKTRONICKÉ PRVKY 7 Výkonové a spínací aplikace tranzistorů 7.1 Ztrátový výkon a chlazení součástky... 7-1 7.2 První a druhý průraz bipolárního

ELEKTRONICKÉ PRVKY 7 Výkonové a spínací aplikace tranzistorů 7.1 Ztrátový výkon a chlazení součástky... 7-1 7.2 První a druhý průraz bipolárního Bohumil BRTNÍK, David MATOUŠEK ELEKTRONICKÉ PRVKY Praha 2011 Tato monografie byla vypracována a publikována s podporou Rozvojového projektu VŠPJ na rok 2011. Bohumil Brtník, David Matoušek Elektronické

Více

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH Jan Hruška TV-FYZ Ahoj, tak jsme tady znovu a pokusíme se Vám vysvětlit problematiku vedení elektrického proudu v látkách. Co je to vlastně elektrický proud? Na to

Více

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. výstup

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. výstup ELEKTONIKA I N V E S T I C E D O O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í 1. Usměrňování a vyhlazování střídavého a. jednocestné usměrnění Do obvodu střídavého proudu sériově připojíme diodu. Prochází jí proud

Více

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ MEII - 3.2.2 MĚŘENÍ NA AKTIVNÍCH SOUČÁSTKÁCH

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ MEII - 3.2.2 MĚŘENÍ NA AKTIVNÍCH SOUČÁSTKÁCH Projekt: ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ Téma: MEII - 3.2.2 MĚŘENÍ NA AKTIVNÍCH SOUČÁSTKÁCH Obor: Mechanik elektronik Ročník: 2. Zpracoval(a): Bc. Josef Mahdal Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010

Více

Dioda jako usměrňovač

Dioda jako usměrňovač Dioda A K K A Dioda je polovodičová součástka s jedním P-N přechodem. Její vývody se nazývají anoda a katoda. Je-li na anodě kladný pól napětí a na katodě záporný, dioda vede (propustný směr), obráceně

Více

Kategorie M. Test. U všech výpočtů uvádějte použité vztahy včetně dosazení! 1 Sběrnice RS-422 se používá pro:

Kategorie M. Test. U všech výpočtů uvádějte použité vztahy včetně dosazení! 1 Sběrnice RS-422 se používá pro: Mistrovství České republiky soutěže dětí a mládeže v radioelektronice, Vyškov 2011 Test Kategorie M START. ČÍSLO BODŮ/OPRAVIL U všech výpočtů uvádějte použité vztahy včetně dosazení! 1 Sběrnice RS-422

Více

Bipolární tranzistory. Produkt: Zavádění cizojazyčné terminologie do výuky odborných předmětů a do laboratorních cvičení

Bipolární tranzistory. Produkt: Zavádění cizojazyčné terminologie do výuky odborných předmětů a do laboratorních cvičení Název projektu: Automatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemeslech Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.30/01.0038 Příjemce: SPŠ strojnická a SOŠ profesora Švejcara Plzeň, Klatovská 109 Tento projekt

Více

propustný směr maximální proud I F MAX [ma] 75 < 1... při I F = 10mA > 50... při I R = 1µA 60 < 0,4... při I F = 10mA > 60...

propustný směr maximální proud I F MAX [ma] 75 < 1... při I F = 10mA > 50... při I R = 1µA 60 < 0,4... při I F = 10mA > 60... Teoretický úvod Diody jsou polovodičové jednobrany s jedním přechodem PN. Dioda se vyznačuje tím, že nepropouští téměř žádný proud (je uzavřena) dokud napětí na ní nestoupne na hodnotu prahového napětí

Více

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zvyšování kvality výuky technických oborů Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.3 Polovodiče a jejich využití Kapitola

Více

Manuál přípravku FPGA University Board (FUB)

Manuál přípravku FPGA University Board (FUB) Manuál přípravku FPGA University Board (FUB) Rozmístění prvků na přípravku Obr. 1: Rozmístění prvků na přípravku Na obrázku (Obr. 1) je osazený přípravek s FPGA obvodem Altera Cyclone III EP3C5E144C8 a

Více

Počítačový napájecí zdroj

Počítačový napájecí zdroj Počítačový napájecí zdroj Počítačový zdroj je jednoduše měnič napětí. Má za úkol přeměnit střídavé napětí ze sítě (230 V / 50 Hz) na napětí stejnosměrné, a to do několika větví (3,3V, 5V, 12V). Komponenty

Více

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě zenerova dioda její hodnoty jsou uvedeny v tabulce:

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě zenerova dioda její hodnoty jsou uvedeny v tabulce: REDL 3.EB 9 1/11 1.ZADÁNÍ a) Změřte voltampérovou charakteristiku zenerovy diody v propustném i závěrném směru. Charakteristiky znázorněte graficky. b) Vypočtěte a graficky znázorněte statický odpor diody

Více

Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr

Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr. Zadání: A. Na předloženém kompenzovaném vstupní děliči k nf milivoltmetru se vstupní impedancí Z vst = MΩ 25 pf, pro dělící poměry :2,

Více

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus Úloha č.: XI Název: Charakteristiky diody Pracoval: Pavel Brožek stud. skup. 12 dne 9.1.2009 Odevzdal

Více

Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika

Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika Garant přípravného studia: Střední průmyslová škola elektrotechnická a ZDVPP, spol. s r. o. IČ: 25115138 Učební osnova: Základní

Více

Střední průmyslová škola elektrotechniky a informatiky, Ostrava VÝROBNÍ DOKUMENTACE

Střední průmyslová škola elektrotechniky a informatiky, Ostrava VÝROBNÍ DOKUMENTACE Střední průmyslová škola elektrotechniky a informatiky, Ostrava Číslo dokumentace: VÝROBNÍ DOKUMENTACE Jméno a příjmení: Třída: E2B Název výrobku: Interface/osmibitová vstupní periferie pro mikropočítač

Více

200W ATX PC POWER SUPPLY

200W ATX PC POWER SUPPLY 200W ATX PC POWER SUPPLY Obecné informace Zde vám přináším schéma PC zdroje firmy DTK. Tento zdroj je v ATX provedení o výkonu 200W. Schéma jsem nakreslil, když jsem zdroj opravoval. Když už jsem měl při

Více

Laboratorní práce č. 3: Určení voltampérové charakteristiky polovodičové diody

Laboratorní práce č. 3: Určení voltampérové charakteristiky polovodičové diody Přírodní vědy moderně a interaktivně FYZIKA 2. ročník šestiletého studia Laboratorní práce č. 3: Určení voltampérové charakteristiky polovodičové diody G Gymnázium Hranice Přírodní vědy moderně a interaktivně

Více

Elektronické praktikum EPR1

Elektronické praktikum EPR1 Elektronické praktikum EPR1 Úloha číslo 2 název Vlastnosti polovodičových prvků Vypracoval Pavel Pokorný PINF Datum měření 11. 11. 2008 vypracování protokolu 23. 11. 2008 Zadání 1. Seznamte se s funkcí

Více

Otázky z ELI 1/10. 15. Jaký je vztah mezi napětím a proudem na induktoru (obecně a v případě po určitou dobu konstantního napětí)

Otázky z ELI 1/10. 15. Jaký je vztah mezi napětím a proudem na induktoru (obecně a v případě po určitou dobu konstantního napětí) Otázky z ELI 1. V jakých jednotkách se vyjadřuje napětí Volt 2. V jakých jednotkách se vyjadřuje proud Amper 3. V jakých jednotkách se vyjadřuje odpor Ohm 4. V jakých jednotkách se vyjadřuje kapacita Farad

Více

Polovodičové usměrňovače a zdroje

Polovodičové usměrňovače a zdroje Polovodičové usměrňovače a zdroje Druhy diod Zapojení a charakteristiky diod Druhy usměrňovačů Filtrace výstupního napětí Stabilizace výstupního napětí Zapojení zdroje napětí Závěr Polovodičová dioda Dioda

Více

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (40) Zveřejněno 31 07 79 N

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (40) Zveřejněno 31 07 79 N ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ R E P U B L I K A (19) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ 196670 (11) (Bl) (51) Int. Cl. 3 H 01 J 43/06 (22) Přihlášeno 30 12 76 (21) (PV 8826-76) (40) Zveřejněno 31 07

Více

Číslicové obvody základní pojmy

Číslicové obvody základní pojmy Číslicové obvody základní pojmy V číslicové technice se pracuje s fyzikálními veličinami, které lze popsat při určité míře zjednodušení dvěma stavy. Logické stavy binární proměnné nabývají dvou stavů:

Více

U BR < 4E G /q -saturační proud ovlivňuje nárazovou ionizaci. Šířka přechodu: w Ge 0,7 w Si (pro N D,A,Ge N D,A,Si ); vliv U D.

U BR < 4E G /q -saturační proud ovlivňuje nárazovou ionizaci. Šířka přechodu: w Ge 0,7 w Si (pro N D,A,Ge N D,A,Si ); vliv U D. Napěťový průraz polovodičových přechodů Zvyšování napětí na přechodu -přechod se rozšiřuje, ale pouze s U (!!) - intenzita elektrického pole roste -překročení kritické hodnoty U (BR) -vzrůstu závěrného

Více

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001 Mikrokontroléry Doplňující text pro POS K. D. 2001 Úvod Mikrokontroléry, jinak též označované jako jednočipové mikropočítače, obsahují v jediném pouzdře všechny podstatné části mikropočítače: Řadič a aritmetickou

Více

Technické podmínky a návod k použití detektoru GR31

Technické podmínky a návod k použití detektoru GR31 Technické podmínky a návod k použití detektoru GR31 Detektory GR31 jsou určeny pro detekci výbušných plynů a par hořlavých látek ve vnitřních prostorách jako jsou např kotelny, technologické provozy, prostory

Více

11. Polovodičové diody

11. Polovodičové diody 11. Polovodičové diody Polovodičové diody jsou součástky, které využívají fyzikálních vlastností přechodu PN nebo přechodu kov - polovodič (MS). Nelinearita VA charakteristiky, zjednodušeně chápaná jako

Více

Parametry a aplikace diod

Parametry a aplikace diod Cvičení 6 Parametry a aplikace diod Teplotní závislost propustného úbytku a závěrného proudu diody (PSpice) Reálná charakteristika diody, model diody v PSpice Extrakce parametrů diody pro PSpice Měření

Více

24V 3A SS ZDROJ ZD243, ZD2430 (REL)

24V 3A SS ZDROJ ZD243, ZD2430 (REL) 24V 3A SS ZDROJ ZD243, ZD2430 (REL) www.elso-ostrava.cz NÁVOD PRO OBSLUHU Technická specifikace zahrnující popis všech elektrických a mechanických parametrů je dodávána jako samostatná součást dokumentace.

Více

Paměti Josef Horálek

Paměti Josef Horálek Paměti Josef Horálek Paměť = Paměť je pro počítač životní nutností = mikroprocesor z ní čte programy, kterými je řízen a také do ní ukládá výsledky své práce = Paměti v zásadě můžeme rozdělit na: = Primární

Více

1.1 Usměrňovací dioda

1.1 Usměrňovací dioda 1.1 Usměrňovací dioda 1.1.1 Úkol: 1. Změřte VA charakteristiku usměrňovací diody a) pomocí osciloskopu b) pomocí soustavy RC 2000 2. Ověřte vlastnosti jednocestného usměrňovače a) bez filtračního kondenzátoru

Více

Učební osnova předmětu ELEKTRONIKA

Učební osnova předmětu ELEKTRONIKA Učební osnova předmětu ELEKTRONIKA Obor vzdělání: 2-1-M/01 Elektrotechnika (slaboproud) Forma vzdělávání: denní studium Ročník kde se předmět vyučuje: druhý, třetí Počet týdenních vyučovacích hodin ve

Více

1 Jednoduchý reflexní přijímač pro střední vlny

1 Jednoduchý reflexní přijímač pro střední vlny 1 Jednoduchý reflexní přijímač pro střední vlny Popsaný přijímač slouží k poslechu rozhlasových stanic v pásmu středních vln. Přijímač je napájen z USB portu počítače přijímaný signál je pak připojen na

Více

5. RUŠENÍ, ELEKTROMAGNETICKÁ KOMPATIBILITA (EMC) a NORMY EMC

5. RUŠENÍ, ELEKTROMAGNETICKÁ KOMPATIBILITA (EMC) a NORMY EMC 5. RUŠENÍ, ELEKTROMAGNETICKÁ KOMPATIBILITA (EMC) a NORMY EMC Závažným problémem konstrukce impulsních regulátorů je jejich odrušení. Výkonové obvody měničů představují aktivní zdroj impulsního a kmitočtového

Více

Účinky měničů na elektrickou síť

Účinky měničů na elektrickou síť Účinky měničů na elektrickou síť Výkonová elektronika - přednášky Projekt ESF CZ.1.07/2.2.00/28.0050 Modernizace didaktických metod a inovace výuky technických předmětů. Definice pojmů podle normy ČSN

Více

Výkonová elektronika. Polovodičový stykač BF 9250

Výkonová elektronika. Polovodičový stykač BF 9250 Výkonová elektronika Polovodičový stykač BF 9250 BF 9250 do 10 A BF 9250 do 25 A podle EN 60 947-4-2, IEC 60 158-2, VDE 0660 část 109 1-, 2- a 3-pólová provedení řídící vstup X1 s malým příkonem proudu

Více

Technické podmínky a návod k použití zdroje NZ23

Technické podmínky a návod k použití zdroje NZ23 Technické podmínky a návod k použití zdroje NZ23 Napájecí zdroj NZ23 slouží k napájení jednoho nebo více kusů detektorů plynu. Zdroj NZ23 umožňuje také zpracovat výstupní signál z detektorů. Relé, která

Více

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zvyšování kvality výuky technických oborů Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.3 Polovodiče a jejich využití Kapitola

Více

Charakteristiky diod. Cvičení 5. Elektronické prvky A2B34ELP. V-A charakteristika diody a její mezní parametry

Charakteristiky diod. Cvičení 5. Elektronické prvky A2B34ELP. V-A charakteristika diody a její mezní parametry Cvičení 5 Charakteristiky diod V- charakteristika diody a její mezní parametry Simulace V- charakteristiky (PSpice) a její analýza (Excel) Modely diody Pracovní bod P o, náhladní lineární obvod (NLO) pro

Více

PDR3MS 1 KANÁLOVÉ MINI DVR UŽIVATELSKÝ NÁVOD

PDR3MS 1 KANÁLOVÉ MINI DVR UŽIVATELSKÝ NÁVOD 1 KANÁLOVÉ MINI DVR UŽIVATELSKÝ NÁVOD (REV 1.0) OBSAH Obsah...1 Zapojení...2 Dálkový ovladač...4 Instalace paměťové karty...5 Vstup do menu...5 Hlavní menu...6 Záznam...6 Kvalita záznamu...7 Nastavení

Více

Title: IX 6 11:27 (1 of 6)

Title: IX 6 11:27 (1 of 6) PŘEVODNÍKY ANALOGOVÝCH A ČÍSLICOVÝCH SIGNÁLŮ Převodníky umožňující transformaci číslicově vyjádřené informace na analogové napětí a naopak zaujímají v řídícím systému klíčové postavení. Značná část měřených

Více

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření přechodových dějů, část 3-4-3

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření přechodových dějů, část 3-4-3 MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření přechodových dějů, část Číslo projektu: Název projektu: Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Sada: 1 Číslo materiálu: VY_32_INOVACE_

Více

3. Polovodiče. Obr.3.1. Vlastní polovodič.

3. Polovodiče. Obr.3.1. Vlastní polovodič. 3. Polovodiče. Teorii vedení elektřiny v polovodičích lze podat v zásadě dvěma způsoby. První vychází z klasických představ vedení elektrického proudu jako záporně a kladně nabitých bodových nábojů (elektronů

Více

4.3.2 Vlastní a příměsové polovodiče

4.3.2 Vlastní a příměsové polovodiče 4.3.2 Vlastní a příměsové polovodič Přdpoklady: 4204, 4207, 4301 Pdagogická poznámka: Pokud budt postupovat normální rychlostí, skončít u ngativní vodivosti. Nní to žádný problém, pozitivní vodivost si

Více

Návrh DPS a EMC blokování napájení. Blokování napájení

Návrh DPS a EMC blokování napájení. Blokování napájení Problém: Blokování napájení impulzní spotřeba součástek 10 0.. 10 2 ma /ns zpoždění průchodu proudu na DPS > 0,1ns/cm stabilizátor napětí nestíhá reakční doba > 1μs Řešení: blokovací kondenzátor = velmi

Více

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA ELEKTRICKÝ PROD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA 1 ELEKTRICKÝ PROD Jevem Elektrický proud nazveme usměrněný pohyb elektrických nábojů. Např.:- proud vodivostních elektronů v kovech - pohyb nabitých

Více

Měření vlastností a základních parametrů elektronických prvků

Měření vlastností a základních parametrů elektronických prvků Číslo projektu Číslo materiálu Název školy Autor Název Téma hodiny Předmět Ročník /y/ CZ.1.07/1.5.00/34.0394 VY_32_INOVACE_EM_1.08_měření VA charakteristiky usměrňovací diody Střední odborná škola a Střední

Více

EN54-5A40 v.1.0/iii EN54 27,6V/5A/2x40Ah Napájecí zdroj pro požární poplachové systémy

EN54-5A40 v.1.0/iii EN54 27,6V/5A/2x40Ah Napájecí zdroj pro požární poplachové systémy KÓD TYP: EN54-5A40 v.1.0/iii EN54 27,6V/5A/2x40Ah Napájecí zdroj pro požární poplachové systémy : CZ** RED POWER 1438 CPR Prohlášení o vlastnostech CNBOP-PIB No 1438-CPR-0385 Vydáno na základě schválení

Více

PODPORA ELEKTRONICKÝCH FOREM VÝUKY

PODPORA ELEKTRONICKÝCH FOREM VÝUKY I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í PODPORA ELEKTRONICKÝCH FOREM VÝUKY CZ.1.07/1.1.06/01.0043 Tento projekt je financován z prostředků ESF a státního rozpočtu ČR. SOŠ informatiky a

Více

Digitální multimetr VICTOR 70A návod k použití

Digitální multimetr VICTOR 70A návod k použití Digitální multimetr VICTOR 70A návod k použití Všeobecné informace Jedná se o nový typ 3 ¾ číslicového multimetru. Tento přístroj je vybavený dotekovým ovládáním funkcí náhradou za tradiční mechanický

Více

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník Elektrický proud Uspořádaný pohyb volných částic s nábojem Směr: od + k ( dle dohody - ve směru kladných

Více

FYZIKA II. Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud

FYZIKA II. Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud FYZIKA II Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud Osnova přednášky Elektrický proud proudová hustota Elektrický odpor a Ohmův zákon měrná vodivost driftová rychlost Pohyblivost nosičů náboje teplotní

Více

EL3E-12 EL3E-24AB. Popis konstrukce a funkce. Typový klíč EL3E- HC 9145 12/2005. Externí analogová elektronika pro řízení PRM2 A AB

EL3E-12 EL3E-24AB. Popis konstrukce a funkce. Typový klíč EL3E- HC 9145 12/2005. Externí analogová elektronika pro řízení PRM2 A AB Externí analogová elektronika pro řízení PRM2 EL3E12 EL3E24 HC 9145 12/2005 Nahrazuje HC 9145 3/2003 Elektronické jednotky určené k řízení proporcionálních rozváděčů PRM2 Jmenovité světlosti proporcionálních

Více

UNIVERZÁLNÍ STABILIZOVANÉ NAPÁJECÍ ZDROJE

UNIVERZÁLNÍ STABILIZOVANÉ NAPÁJECÍ ZDROJE UNIVERZÁLNÍ STABILIZOVANÉ NAPÁJECÍ ZDROJE Pro spolehlivé napájení elektronických zařízení v průmyslovém prostředí Ochrana proti zkratu a proudovému přetížení Optická indikace zapnutí, zátěže a zkratu pomocí

Více

Dvojnásobný převodník s frekvenčními vstupy a analogovými výstupy na DIN lištu RV-2F

Dvojnásobný převodník s frekvenčními vstupy a analogovými výstupy na DIN lištu RV-2F Popis: Převodníky jsou určeny pro převod frekvenčních signálů na lineární napěťové nebo proudové signály plně konfigurovatelné v rozsahu 0 10V nebo 0 20mA. Modul je umístěn v kompaktní krabičce pro montáž

Více

ADEX SL3.3 REGULÁTOR KOTLE VARIMATIK

ADEX SL3.3 REGULÁTOR KOTLE VARIMATIK KTR U Korečnice 1770 Uherský Brod 688 01 tel. 572 633 985 s.r.o. nav_sl33.doc Provedení: Skříňka na kotel ADEX SL3.3 REGULÁTOR KOTLE VARIMATIK Obr.1 Hmatník regulátoru ADEX SL-3.3 1. POPIS REGULÁTORU Regulátor

Více

APOSYS 10. Kompaktní mikroprocesorový regulátor APOSYS 10. MAHRLO s.r.o. Ľudmily Podjavorinskej 535/11 916 01 Stará Turá

APOSYS 10. Kompaktní mikroprocesorový regulátor APOSYS 10. MAHRLO s.r.o. Ľudmily Podjavorinskej 535/11 916 01 Stará Turá APOSYS 10 Kompaktní mikroprocesorový regulátor APOSYS 10 Popis dvojitý čtyřmístný displej LED univerzální vstup s galvanickým oddělením regulační výstupy reléové regulace: on/off, proporcionální, PID,

Více

VODIVOST x REZISTIVITA

VODIVOST x REZISTIVITA VODIVOST x REZISTIVITA Ohmův v zákon: z U = I.R = ρ.l.i / S napětí je přímo úměrné proudu, který vodičem prochází drát délky l a průřezu S, mezi jehož konci je napětí U ρ převrácená hodnota měrné ele.

Více

1. Úvod. 2. Krystalová struktura SiC

1. Úvod. 2. Krystalová struktura SiC Součástky na bázi SiC Ing. Tomáš Křeček VŠB-TU Ostrava, Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra elektroniky, 17. listopadu 15, 708 33 OSTRAVA-PORUBA, tomas.krecek.fei@vsb.cz Abstract: Substrát karbid

Více

Proudové zrcadlo. Milan Horkel

Proudové zrcadlo. Milan Horkel roudové zrcadlo MLA roudové zrcadlo Milan Horkel Zdroje proudu jsou při konstrukci integrovaných obvodů asi stejně důležité, jako obyčejný rezistor pro běžné tranzistorové obvody. Zdroje proudu se často

Více

Moduly zpětné vazby v DCC kolejišti

Moduly zpětné vazby v DCC kolejišti 120419-moduly 006 až 010 Moduly zpětné vazby v DCC kolejišti Vytvořil jsem si sadu vlastních modulů pro řešení zpětné vazby v DCC kolejišti. Z praktických důvodů jsem moduly rozdělil na detektory obsazení

Více

PCM30U-OCH UII16K. účatnické rozhraní na straně telefoního přístroje. TTC Telekomunikace, s.r.o. Třebohostická 5, 100 00, Praha 10 Česká republika

PCM30U-OCH UII16K. účatnické rozhraní na straně telefoního přístroje. TTC Telekomunikace, s.r.o. Třebohostická 5, 100 00, Praha 10 Česká republika UII16K účatnické rozhraní na straně telefoního přístroje TTC Telekomunikace, s.r.o. Třebohostická 5, 100 00, Praha 10 Česká republika tel: +420 234 052 386, 1111 fax: +420 234 052 999 e-mail: pcm30u@ttc.cz

Více

Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 Modul 3 Základy elektrotechniky

Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 Modul 3 Základy elektrotechniky Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 3.1 Teorie elektronu 1 1 1 Struktura a rozložení elektrických nábojů uvnitř: atomů, molekul, iontů, sloučenin; Molekulární struktura vodičů, polovodičů a

Více

Vstupní jednotka E10 Návod na použití

Vstupní jednotka E10 Návod na použití Návod na použití Přístupový systém Vstupní jednotka E 10 Strana 1 Obsah 1 Úvod:... 3 2 Specifikace:... 3 3 Vnitřní obvod:... 3 4 Montáž:... 3 5 Zapojení:... 4 6 Programovací menu... 5 6.1 Vstup do programovacího

Více

Nové technologie pro vozidla s elektrickým pohonem - vývoj a výzkum v projektech E 3 CAR a Pollux

Nové technologie pro vozidla s elektrickým pohonem - vývoj a výzkum v projektech E 3 CAR a Pollux Association for European NanoElectronics ActivitieS ELEKTRONICKÝ VÝVOJ A VÝROBA V ČR Technologické inovační centrum ČKD 7. červen 2011 Praha, ČR Nanoelectronics for an Energy Efficient Electrical Car -

Více

Lankový vodič, s kabelovou dutinkou s plastovým límcem dle DIN 46228/4

Lankový vodič, s kabelovou dutinkou s plastovým límcem dle DIN 46228/4 11.3. EXTEÍ VSTUPÍ A VÝSTUPÍ MODULY Externí I/O moduly na DI lištu se širokým sortimentem vstupních a výstupních obvodů (viz tabulka dále) se připojují k periferním modulům IB-7310, IB-7311, OS-7410, OS-7411

Více

Elektrický proud 2. Zápisy do sešitu

Elektrický proud 2. Zápisy do sešitu Elektrický proud 2 Zápisy do sešitu Směr elektrického proudu v obvodu 1/2 V různých materiálech vedou elektrický proud různé částice: kovy volné elektrony kapaliny (roztoky) ionty plyny kladné ionty a

Více

SFA21/18 SFA71/18. Elektrické pohony. Siemens Building Technologies HVAC Products. Pro zónové ventily

SFA21/18 SFA71/18. Elektrické pohony. Siemens Building Technologies HVAC Products. Pro zónové ventily 4 863 Elektrické pohony Pro zónové ventily, napájecí napětí AC 230 V, 2-polohová regulace, napájecí napětí AC 24 V, 2-polohová regulace Zpětná pružina Doba přeběhu 40 s Přestavovací síla 105N Pro přímou

Více

KPN-18-30LAW KPN-18-15LPW

KPN-18-30LAW KPN-18-15LPW KPN--0LAW KPN--LPW Kompletní lineární zálohované zdroje 0V~/,V=/A (0V~/,V=/,A) v kovovém krytu s transformátorem a prostorem pro akumulátor V/Ah Popis Kódy: 0, 0 KPN--0LAW a KPN--LPW jsou kompletní lineární

Více

PGSM-M10 - GSM/GPRS moduly s M10

PGSM-M10 - GSM/GPRS moduly s M10 PGSM-M10 - GSM/GPRS moduly s M10 Malé GSM/GPRS komunikační moduly PGSM-M10 jsou určeny pro pohodlný vývoj mobilních aplikací a vestavbu do dalších zařízení. Díky svým rozměrům a integraci všech potřebných

Více

Vladimír Straka ELEKTRONIKA

Vladimír Straka ELEKTRONIKA STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJNICKÁ A STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA PROFESORA ŠVEJCARA, PLZEŇ, KLATOVSKÁ 109 Vladimír Straka ELEKTRONIKA SOUBOR PŘÍPRAV PRO 2. R. OBORU 26-41-M/01 Elektrotechnika - Mechatronika

Více

MART1600: UNIVERZÁLNÍ MODUL PRO ZÁZNAM A REPRODUKCI ZVUKOVÝCH HLÁŠENÍ S VYUŽITÍM OBVODU ŘADY ISD1600B

MART1600: UNIVERZÁLNÍ MODUL PRO ZÁZNAM A REPRODUKCI ZVUKOVÝCH HLÁŠENÍ S VYUŽITÍM OBVODU ŘADY ISD1600B MART1600: UNIVERZÁLNÍ MODUL PRO ZÁZNAM A REPRODUKCI ZVUKOVÝCH HLÁŠENÍ S VYUŽITÍM OBVODU ŘADY ISD1600B Verze 1.0 cz 1. Konstrukce modulu MART1600 je modul sloužící pro záznam a reprodukci jednoho zvukového

Více

MĚŘENÍ VA CHARAKTERISTIK POLOVODIČOVÝCH DIOD

MĚŘENÍ VA CHARAKTERISTIK POLOVODIČOVÝCH DIOD ypracoval: Petr avroš (vav4) Datum Měření:.. 9 Laboratorní úloha č. 4 MĚŘENÍ A CHARAKTERISTIK POLOODIČOÝCH DIOD I. KŘEMÍKOÁ USMĚRŇOACÍ dioda propustný směr Obr. A multimetr M39 multimetr M39 omezovací

Více

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zvyšování kvality výuky technických oborů Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.3 Polovodiče a jejich využití Kapitola

Více

EP01. Zdroj pro elektropermanentní magnet. Projekční podklady. Revize: 1

EP01. Zdroj pro elektropermanentní magnet. Projekční podklady. Revize: 1 K Sokolovně 70, 675 73 Rapotice, Tel. +420 736 686 243, www.elesys.cz Zdroj pro elektropermanentní magnet EP0 Projekční podklady Revize: Datum: 2.6.2008 K Sokolovně 70, 675 73 Rapotice, Tel. +420 736 686

Více

Elektrický proud v kovech Odpor vodiče, Ohmův zákon Kirchhoffovy zákony, Spojování rezistorů Práce a výkon elektrického proudu

Elektrický proud v kovech Odpor vodiče, Ohmův zákon Kirchhoffovy zákony, Spojování rezistorů Práce a výkon elektrického proudu Elektrický proud Elektrický proud v kovech Odpor vodiče, Ohmův zákon Kirchhoffovy zákony, Spojování rezistorů Práce a výkon elektrického proudu Elektrický proud v kovech Elektrický proud = usměrněný pohyb

Více

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_01_Děliče napětí frekvenčně nezávislé Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing.

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_01_Děliče napětí frekvenčně nezávislé Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Číslo projektu..07/.5.00/34.058 Číslo materiálu VY_3_INOVAE_ENI_3.ME_0_Děliče napětí frekvenčně nezávislé Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav Krýdl Tematická

Více

E35C. Komunikační modul Pro domácnosti. AD-FU/CU/GU verze 4.0. Technické údaje

E35C. Komunikační modul Pro domácnosti. AD-FU/CU/GU verze 4.0. Technické údaje Komunikační modul Pro domácnosti AD-FU/CU/GU verze 4.0 E35C Technické údaje Komunikační moduly E35C AD-xU verze 4.0 zajišťují komunikaci TCP/IP prostřednictvím mobilní sítě 2G/3G mezi měřidly E350 a centrálním

Více

2.8 Procesory. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu

2.8 Procesory. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu Název školy Číslo projektu Autor Název šablony Název DUMu Tematická oblast Předmět Druh učebního materiálu Anotace Vybavení, pomůcky Ověřeno ve výuce dne, třída Střední průmyslová škola strojnická Vsetín

Více

TP 304337/b P - POPIS ARCHIVACE TYP 457 - Měřič INMAT 57 a INMAT 57D

TP 304337/b P - POPIS ARCHIVACE TYP 457 - Měřič INMAT 57 a INMAT 57D Měřič tepla a chladu, vyhodnocovací jednotka průtoku plynu INMAT 57S a INMAT 57D POPIS ARCHIVACE typ 457 OBSAH Možnosti archivace v měřiči INMAT 57 a INMAT 57D... 1 Bilance... 1 Uživatelská archivace...

Více

STYKAČE ST, velikost 12

STYKAČE ST, velikost 12 STYKAČE ST, velikost 1 Vhodné pro spínání motorů i jiných zátěží. V základním provedení stykač obsahuje jeden pomocný zapínací kontakt (1x NO). Maximální spínaný výkon 3-fázového motoru P [kw] Jmenovitý

Více

MGB. Příručka pro uvedení do provozu a servis (do verze V1.2.3)

MGB. Příručka pro uvedení do provozu a servis (do verze V1.2.3) MGB Příručka pro uvedení do provozu a servis (do verze V1.2.3) Obsah 1 Připojení...4 1.1 Připojení ovládacích prvků v MGB...4 1.2 Ovládání zamykacího solenoidu...4 1.3 Paralelní ovládání zamykání...4 1.4

Více

Napájecí systém NS-1200-680. Návod k obsluze

Napájecí systém NS-1200-680. Návod k obsluze Napájecí systém NS-1200-680 Návod k obsluze 1 Obsah 1 Obsah...1 2 Upozornění...2 3 Doprava, přejímka...2 4 Zapojení...3 5 Uvedení do provozu...4 6 Provozní podmínky...5 6.1 Vstupní napětí...5 6.2 Chlazení...5

Více

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA APLIKOVANÉ ELEKTRONIKY A TELEKOMUNIKACÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA APLIKOVANÉ ELEKTRONIKY A TELEKOMUNIKACÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA APLIKOVANÉ ELEKTRONIKY A TELEKOMUNIKACÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE Porovnání synchronních usměrňovačů a usměrňovačů se Schottkyho diodami Abstrakt

Více

MULTIMETR NÁVOD K OBSLUZE. Model : DM-9960. CAT III 1000V, auto rozsah, bar graph displej, RS232

MULTIMETR NÁVOD K OBSLUZE. Model : DM-9960. CAT III 1000V, auto rozsah, bar graph displej, RS232 CAT III 1000V, auto rozsah, bar graph displej, RS232 MULTIMETR Model : DM-9960 Nákup tohoto multimetru pro Vás představuje krok vpřed v oblasti přesného měření. Správným používaním tohoto multimetru předejdete

Více

APLIKACE ŘÍDICÍCH SYSTÉMŮ S DSC

APLIKACE ŘÍDICÍCH SYSTÉMŮ S DSC APLIKACE ŘÍDICÍCH SYSTÉMŮ S DSC Ing. Petr Hudeček, Ing. Jan Michalík, Ing. Jan Pumr, Ing. Martin Sobek, Ing. Jan Vaněk VŠB-Technická univerzita Ostrava, Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra elektroniky

Více

18A - PRINCIPY ČÍSLICOVÝCH MĚŘICÍCH PŘÍSTROJŮ Voltmetry, A/D převodníky - principy, vlastnosti, Kmitoměry, čítače, fázoměry, Q- metry

18A - PRINCIPY ČÍSLICOVÝCH MĚŘICÍCH PŘÍSTROJŮ Voltmetry, A/D převodníky - principy, vlastnosti, Kmitoměry, čítače, fázoměry, Q- metry 18A - PRINCIPY ČÍSLICOVÝCH MĚŘICÍCH PŘÍSTROJŮ Voltmetry, A/D převodníky - principy, vlastnosti, Kmitoměry, čítače, fázoměry, Q- metry Digitální voltmetry Základním obvodem digitálních voltmetrů je A/D

Více

NÍZKOFREKVENČNÍ GENERÁTOR BG3

NÍZKOFREKVENČNÍ GENERÁTOR BG3 NÍZKOFREKVENČNÍ GENERÁTOR BG3 Popis a provoz zařízení bg3 Jiří Matějka, Čtvrtky 702, Kvasice, 768 21, e-mail: podpora@wmmagazin.cz Obsah: 1. Určení výrobku 2. Technické parametry generátoru 3. Indikační

Více