Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

To parzy! czyli kilka słów o projektowaniu układów CMOS

ghost666 03 Jul 2012 11:01 3918 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

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 11023 posts with rating 9361, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.