nedoPC.org

Community of electronics hobbyists established in 2002

...
Atom Feed | View unanswered posts | View active topics It is currently 26 Nov 2020 04:30



Reply to topic  [ 114 posts ]  Go to page 1, 2, 3, 4, 5 ... 8  Next
Использование стандартных КМОП микросхем и КМОП транзисторов 
Author Message
Reply with quote
Слушайте, товарищи, мне уже надоело самому железяки отыскивать. Задача ведь тривиальная...


13 Feb 2006 12:08
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 18968
Location: Silicon Valley
Reply with quote
И что же значат NAND и NOR применительно к троичной логике? ;)

Схема троичного инвертора полученная из двоичного мне тоже в голову приходила с годик назад, однако я ее отбросил как неуклюжую - ведь как я понимаю в промежуточном состоянии "ноль" (или 2.5В если брать обозначения на данных схемах) оба транзистора будут частично открыты и через оба будет течь ток, нагружая попусту источник питания.


13 Feb 2006 19:32
Profile WWW
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 18968
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Shaos wrote:

Схема троичного инвертора полученная из двоичного мне тоже в голову приходила с годик назад, однако я ее отбросил как неуклюжую - ведь как я понимаю в промежуточном состоянии "ноль" (или 2.5В если брать обозначения на данных схемах) оба транзистора будут частично открыты и через оба будет течь ток, нагружая попусту источник питания.


MULTISIM в районе прохождения сигнала через ноль показывает ток около 50 А, протекающий через оба транзистора! Так что использовать такую сильно упощённую схему троичного инвертора по меньшей мере неразумно...


17 Feb 2006 22:17
Profile WWW
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 18968
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Shaos wrote:
Shaos wrote:

Схема троичного инвертора полученная из двоичного мне тоже в голову приходила с годик назад, однако я ее отбросил как неуклюжую - ведь как я понимаю в промежуточном состоянии "ноль" (или 2.5В если брать обозначения на данных схемах) оба транзистора будут частично открыты и через оба будет течь ток, нагружая попусту источник питания.


MULTISIM в районе прохождения сигнала через ноль показывает ток около 50 А, протекающий через оба транзистора! Так что использовать такую сильно упощённую схему троичного инвертора по меньшей мере неразумно...


Эту проблему можно решить путём включения резисторов между мопами

Автор такого подхода - некто HUSSEIN MOUFTAH, имеющий патент на это дело в 80-х (возможно оно уже давно просрочено)


05 Jul 2010 19:23
Profile WWW
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 18968
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Потестил реальный CMOS-инвертор MC14069UB, который не должен иметь двух инверторов на входе (выходе), которые работают как двоичный буфер (для увеличения помехоустойчивости), как сделано в серии 40xxB - они нам только мешают. В области середины нуля оно действительно выдаёт ноль и ток от батареек вроде бы не сильно страшный бежит (видимо сказывается внутреннее сопротивление транзисторов). Однако при небольшом смещении нашего нуля выход быстро уходит в одну или другую сторону - т.е. надо выяснять в каких пределах ноль питания может "гулять" относительно питающих напряжений, чтобы такая схема могла устойчиво работать как троичный инвертор.


18 Jul 2010 14:10
Profile WWW
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 18968
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Quote:
Эту проблему можно решить путём включения резисторов между мопами

Автор такого подхода - некто HUSSEIN MOUFTAH, имеющий патент на это дело в 80-х (возможно оно уже давно просрочено)


А вообще да - на таком КМОП-инверторе с подтяжками и диодах (BLN/BLP и MIN/MAX) можно реализовать любые унарные троичные функции - а значит и любые троичные схемы!


01 Aug 2010 12:05
Profile WWW
Reply with quote
Есть более свежий российский патент, вот тут.
В схеме управления используются инверторы между одной из шин питания и землей, поэтому сквозного тока никогда нет.
В патенте описан троичный инвертор, но можно подавать любые 3 сигнала через КМОП-ключи. Используя две части этого вентиля, можно строить и более сложные троичные устройства.(Д.В.Морозов, М.М.Пилипко, А.С.Коротков. РЕАЛИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ТРОИЧНОЙ ЛОГИКИ НА ОСНОВЕ СТАНДАРТНОЙ МОП ТЕХНОЛОГИИ, Микроэлектроника - том 38, ¹ 3, Май-Июнь 2009, С. 224-236)


18 Oct 2010 09:09
Retired

Joined: 03 Aug 2003 23:37
Posts: 1479
Location: Moscow
Reply with quote
Спасибо за информацию, не знал об этом патенте. Ознакомлюсь как будет возможность.


19 Oct 2010 00:49
Profile
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 18968
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Почитал книжки по CMOS-процессам - только путём играния с разницей в размерах n-MOS транзистора и p-MOS транзистора (меняя тем самым сопротивление канала) можно сдвигать границу переключения инвертора влево и вправо от середины, получая тем самым возможность легко и непринуждённо строить троичные схемы управления CMOS-ключами, на которых в свою очередь легко можно построить троичные селекторы (мультиплексоры/демультиплексоры)!

P.S. Вроде бы именно этот метод описан в статье 1984 года Mouftah, H.T. Garba, A.I. VLSI implementation of a 5-trit full adder.
Где бы её бесплатно достать?...


01 Nov 2011 22:57
Profile WWW
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 18968
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Ещё интересный момент выудил из книжки про CMOS - если использовать CMOS элемент 2ИЛИ-НЕ как инвертор (т.е. объединив его входы вместе), то порог срабатывания должен сдвинуться влево (ближе к нулю), а если использовать элемент 2И-НЕ как инвертор, то вправо (ближе к напряжению питания), т.е. теоретически из одного 2ИЛИ-НЕ и одного 2И-НЕ можно построить преобразователь троичного сигнала в два двоичных, которые можно отправить на управление CMOS-ключём...


03 Nov 2011 23:04
Profile WWW
Admin
User avatar

Joined: 09 Jan 2003 00:22
Posts: 18968
Location: Silicon Valley
Reply with quote
MPil wrote:
Есть более свежий российский патент, вот тут.
В схеме управления используются инверторы между одной из шин питания и землей, поэтому сквозного тока никогда нет.
В патенте описан троичный инвертор, но можно подавать любые 3 сигнала через КМОП-ключи. Используя две части этого вентиля, можно строить и более сложные троичные устройства.(Д.В.Морозов, М.М.Пилипко, А.С.Коротков. РЕАЛИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ ТРОИЧНОЙ ЛОГИКИ НА ОСНОВЕ СТАНДАРТНОЙ МОП ТЕХНОЛОГИИ, Микроэлектроника - том 38, ¹ 3, Май-Июнь 2009, С. 224-236)


MPil добавляет на старом форуме (25 октября 2012 года):

MPil wrote:
Статья 1984 года вот. Проблема таких инверторов со сдвинутым порогом в том, что среднее логическое состояние не запирает канал ни в одном из транзисторов. В результате льётся статический ток в десятки микроампер вместо тех пикоампер, которые бывают в режиме отсечки в двух других состояниях.

В патенте, который я упоминал, эта проблема решена. Но беда в том, что троичность искусственная: внутри этого троичного устройства сигнал расщепляется на двоичные сигналы, а потом собирается обратно. Поэтому троичный инвертор требует 24 транзистора вместо 2 в двоичном. Сумматор А+В+С=S+Co требует около 140 транзисторов, тогда как двоичный КМОП сумматор - 28 (сейчас есть схемы и на 8 транзисторах).

Я пробовал строить умножители - двоичный 8*8 разрядов и троичный 5*5 (близкие по числу комбинаций). В троичном использовались полные троичные сумматоры A+B+C+D=S+Co. Там проигрыш по числу транзисторов примерно в 2 раза.

_________________
:eugeek: https://twitter.com/Shaos1973


Last edited by Shaos on 15 Feb 2015 18:17, edited 2 times in total.



15 Nov 2012 15:08
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Shaos wrote:
В патенте, который я упоминал, эта проблема решена. Но беда в том, что троичность искусственная: внутри этого троичного устройства сигнал расщепляется на двоичные сигналы, а потом собирается обратно.

А так примерно и получается и в самой простой схеме на КМОП-вентилях,
которую я уже пару раз тут приводил:

Image

Выбором порогов включения КМОП-ключей по сути вводятся две двоичности:
в положительной полярности и в отрицательной.

И этого, на мой взгляд, никак не избежать, пока мы реализуем троичность
на элементах с двумя естественными состояниями "открыто"-"закрыто".

Для реализации минимальной троичной схемотехники нужен элемент с тремя
естественными состояниями.

У Брусенцова удачно подвернулись кольца. Мы же пока такого подходящего
электронного компонента не нашли... :(

_________________
iLavr


16 Nov 2012 04:25
Profile
Banned
User avatar

Joined: 20 Mar 2005 14:41
Posts: 2145
Location: От туда
Reply with quote
Lavr wrote:
И этого, на мой взгляд, никак не избежать, пока мы реализуем троичность на элементах с двумя естественными состояниями "открыто"-"закрыто". Для реализации минимальной троичной схемотехники нужен элемент с тремя естественными состояниями.

У Брусенцова удачно подвернулись кольца. Мы же пока такого подходящего электронного компонента не нашли... :(

Начните с реле. Среди них есть такие.


16 Nov 2012 05:08
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 09:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
HardWareMan wrote:
Lavr wrote:
Для реализации минимальной троичной схемотехники нужен элемент с тремя естественными состояниями.

У Брусенцова удачно подвернулись кольца. Мы же пока такого подходящего электронного компонента не нашли... :(

Начните с реле. Среди них есть такие.

Ну тогда можно и кольцами попользоваться... :lol: Они по быстродействию
пошибче, чем реле будут... :wink:

Я всё же так понимаю, что мы хотим электронный компонент без намоточных
изделий...

Кстати говоря... в нано-исследованиях вроде бы тристабильные эффекты попадались.

А если на доступной элементной базе, то самый минимальный элемент с естественными
тремя состояниями - это схема на туннельных диодах:

Image

Я об ней уже говорил вот здесь... Но в таких элементах неудобно,
что входы и выходы не разделены.

_________________
iLavr


16 Nov 2012 05:20
Profile
Banned
User avatar

Joined: 20 Mar 2005 14:41
Posts: 2145
Location: От туда
Reply with quote
Lavr wrote:
Ну тогда можно и кольцами попользоваться... :lol: Они по быстродействию пошибче, чем реле будут... :wink:

Я же сказал: начните. Первые компьютеры тоже были большими и неповоротливыми, правильно?


17 Nov 2012 01:02
Profile
Display posts from previous:  Sort by  
Reply to topic   [ 114 posts ]  Go to page 1, 2, 3, 4, 5 ... 8  Next

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 5 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Designed by ST Software.