Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

To parzy! czyli kilka słów o projektowaniu układów CMOS

ghost666 03 Lip 2012 11:01 3798 0
  • Niektórzy myślą, że projektowanie układów cyfrowych, szczególnie z wykorzystaniem technologii CMOS i BiCMOS, to prosta sprawa. Jednakże, jak większość rzeczy w życiu, tylko dla profesjonalistów którzy spędzili nad tym wiele lat to takie proste. No ale czy w układach cyfrowych nie chodzi po prostu o poskładanie ze sobą bramek po kolei? Niestety nie.

    Życie niestety nie jest takie proste jak powyższy ideał. Odpowiednie zarządzanie zasilaniem, odsprzęganie i prowadzenie masy są krytyczne dla powodzenia projektu. W tym poradniku autor omawia, jak proste pomyłki w projekcie przekładają się na dziwne zachowanie układów CMOS i BiCMOS. Autor tłumaczy także, dlaczego układy CMOS, które powinny zużywać mało prądu, są przerażająco gorące. Warto zwrócić uwagę na to, iż omówione tutaj są nie jakieś konkretne układy, a całą rodzina układów wykonanych we wspólnej technologii CMOS. Autor skupia się na opisaniu, jak dzięki dokładnemu projektowaniu oszczędzać wszystko - miejsce na pcb, prąd, moc i jak nie poparzyć sobie dłoni o układy scalone.

    Jedną z cech charakterystycznych dla układów CMOS jest niska konsumpcja mocy. Bramka układu CMOS powinna pobierać prąd jedynie w czasie przełączania, więc dla niewielkich prędkości przełączania układy powinny być chłodne - tylko dlaczego nie zawsze tak jest?

    Gdy driver wyjściowy układy CMOS jest w przybliżeniu pomiędzy jedynką a zerem, oba tranzystory drivera - górny i dolny - są odrobinę otwarte. Konsekwencją tego jest zwiększenie poboru prądu przez układ i szybsze grzanie się im częściej tranzystory są przełączane. Jak długo przełączania te są szybkie, tak długo efekt ten nie będzie dominujący. Tak długo, jak układ nie będzie pozostawał w środkowym położeniu na zbyt długi czas, wszystko będzie dobrze.

    To parzy! czyli kilka słów o projektowaniu układów CMOS

    Powyższy wykres pokazuje zużycie prądu w zależności od napięcia na wejściu układu w zależności od napięcia zasilania. Pokazuje to, jak krytyczne jest dobranie odpowiedniego napięcia zasilającego układu oraz jak ważne są poziomy napięć, mieszczące się w normach. Weźmy za przykład układ MAX5391. Gdy będzie on zasilany 5V, będzie działał w zakresach logicznych 5V i analogicznie przy zasilaniu 3V. Załóżmy jednakże, że chcemy zasilać układ napięciem 5V, ale podawać sygnał w standardzie 3V. Co się stanie? Zero będzie działało normalnie, jednak dla jedynki logicznej układ pobierać będzie - i zamieniać w ciepło - 80 razy więcej prądu. Oto dlaczego układy CMOS tak bardzo się grzeją. Poprawnym rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie odpowiedniego translatora napięć dla sygnałów o różnym napięciu.
    Źródła:
    http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/5274

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • PCBway