|
nedoPC.orgElectronics hobbyists community established in 2002 |
|
Использование стандартных КМОП микросхем и КМОП транзисторов
Author |
Message |
Shaos
Admin
Joined: 08 Jan 2003 23:22 Posts: 22587 Location: Silicon Valley
|
Ладно-ладно, убедил - вечерком пущу треугольный сигнал через все схемки и вырежу из осциллограммы кривые, олицетворяющие собой передаточную функцию для каждого блочка...
|
02 Feb 2015 09:57 |
|
|
Lavr
Supreme God
Joined: 21 Oct 2009 08:08 Posts: 7777 Location: Россия
|
Shaos - ты не обижайся, я не придираюсь - ты просто взглянь на их характеристику -
на ней же явно показано что я хочу увидеть - и они именно на этом делают акцент
на характеристике.
Я ж тоже моделировал эти схемы на полевиках - ну серьёзно, не всякое " составленное из pMOS-транзистора и nMOS-транзистора" работает как CMOS-invertor.
Всё зависит от этих самых pMOS-транзистора и nMOS-транзистора - поэтому я и хочу увидеть
переходную. Я б и сам попробовал молча - но пакеты у нас с тобой разные для моделирования
в ходу.
Вот же - посмотри, я сам, в этом разделе уже наступил на эту граблю, и просто подсказал тебе,
чтобы ты не повторил похожей ситуации.
_________________ iLavr
|
02 Feb 2015 10:05 |
|
|
Shaos
Admin
Joined: 08 Jan 2003 23:22 Posts: 22587 Location: Silicon Valley
|
Чувак вот так треугольным входным сигналом тестил CMOS-инверторы в LTspice - причём с модифицированными транзисторами, чтобы порог срабатывания двигать:
http://www.youspice.com/ys/en/project/s ... verter.3sp
P.S. Там кстати на схемке видно как через директиву .include можно включать модели CMOS-ов от cmosedu
|
02 Feb 2015 10:36 |
|
|
Shaos
Admin
Joined: 08 Jan 2003 23:22 Posts: 22587 Location: Silicon Valley
|
Пересчитал более внимательно - если входные троичные сигналы разбивать на 4 двоичных, а каждый троичный мультиплексор будет состоять из 8 транзисторов (как я и рисовал до этого - 4 выключателя, соединённых как 3 переключателя), то потребуется 3*(8+8)+12*8 = 48+96 = 144 транзистора. На самом деле если мультиплексоров намного больше чем входов, то лучше разбивать входные троичные сигналы на 6 двоичных - при этом каждый троичный мультиплексор будет состоять только из 6 транзисторов (3 выключателя), тогда потребуется 3*(8+12+4)+12*6 = 72+72 = 144 транзистора (хм, видимо такое упрощение будет работать только для очень больших схем). Потом если выкинуть шесть инверторов, введённых "для крутизны фронтов", то уже получается 132 vs 126 транзисторов. Кроме того NAND/NOR можно заменить на инверторы с модифицированными транзисторами во втором крыле - тогда количество транзисторов уменьшится ещё на 6 и станет 126 vs 120...
P.S. 120 транзисторов это 60 CMOS-пар - 60 корпусов ALD1115, 30 корпусов ALD1105 или 20 корпусов CD4007 (на самом деле больше, т.к. в CD4007 два из шестри транзисторов могут быть использованы только как инвертор либо как часть NOR или NAND), напомню также, что троичный полный сумматор можно построить всего лишь на 12 микросхемах DG403 (в каждой из них 2 нормально замкнутых CMOS-ключа и 2 нормально разомкнутых CMOS-ключа, а также "встроенный" преобразователь из троичного в двоичный сигнал управления ключами).
|
02 Feb 2015 11:02 |
|
|
Shaos
Admin
Joined: 08 Jan 2003 23:22 Posts: 22587 Location: Silicon Valley
|
Попробовал включить таким образом C5_models.txt - порог NAND не сдвигается, то ли ошибка в модели, то ли в симуляторе, а вот более простая 1um модель работает как надо и в NAND, и в NOR. Хотя с 0.5 um возможно дело в том, что порог обычного инвертора, составленного из C5_models.txt, уже сдвинут влево, причём так, что NAND отрезает ровно по середине, т.е. эта модель не совсем комплиментарная...
Кстати график зависимости выходного напряжения от выходного по ихнему называется "voltage transfer curve"
|
04 Feb 2015 07:27 |
|
|
Lavr
Supreme God
Joined: 21 Oct 2009 08:08 Posts: 7777 Location: Россия
|
Ну а у нас - "переходная характеристика", по-моему близко по смыслу,
если перевести дословно, пожалуй, будет "переносная".
_________________ iLavr
|
04 Feb 2015 09:12 |
|
|
Shaos
Admin
Joined: 08 Jan 2003 23:22 Posts: 22587 Location: Silicon Valley
|
|
04 Feb 2015 11:02 |
|
|
Shaos
Admin
Joined: 08 Jan 2003 23:22 Posts: 22587 Location: Silicon Valley
|
Вот ещё пара курв:
Это соответственно NAND и NOR (синяя кривая это когда оба входа соединены вместе, а зеленоватые - это когда один из входов прицеплен к питанию в с лучае NAND или к земле в случае NOR).
|
07 Feb 2015 04:30 |
|
|
Shaos
Admin
Joined: 08 Jan 2003 23:22 Posts: 22587 Location: Silicon Valley
|
| | | | Shaos wrote: Пересчитал более внимательно - если входные троичные сигналы разбивать на 4 двоичных, а каждый троичный мультиплексор будет состоять из 8 транзисторов (как я и рисовал до этого - 4 выключателя, соединённых как 3 переключателя), то потребуется 3*(8+8)+12*8 = 48+96 = 144 транзистора. На самом деле если мультиплексоров намного больше чем входов, то лучше разбивать входные троичные сигналы на 6 двоичных - при этом каждый троичный мультиплексор будет состоять только из 6 транзисторов (3 выключателя), тогда потребуется 3*(8+12+4)+12*6 = 72+72 = 144 транзистора (хм, видимо такое упрощение будет работать только для очень больших схем). Потом если выкинуть шесть инверторов, введённых "для крутизны фронтов", то уже получается 132 vs 126 транзисторов. Кроме того NAND/NOR можно заменить на инверторы с модифицированными транзисторами во втором крыле - тогда количество транзисторов уменьшится ещё на 6 и станет 126 vs 120...
P.S. 120 транзисторов это 60 CMOS-пар - 60 корпусов ALD1115, 30 корпусов ALD1105 или 20 корпусов CD4007 (на самом деле больше, т.к. в CD4007 два из шестри транзисторов могут быть использованы только как инвертор либо как часть NOR или NAND), напомню также, что троичный полный сумматор можно построить всего лишь на 12 микросхемах DG403 (в каждой из них 2 нормально замкнутых CMOS-ключа и 2 нормально разомкнутых CMOS-ключа, а также "встроенный" преобразователь из троичного в двоичный сигнал управления ключами). | | | | |
Тут ещё такая штука - в DG403 есть защита от одновременного замыканий половинок переключателя, причём как я понял и по уровню, и по времени - т.е. нормально разомкнутый ключ не замкнётся, пока не откроется нормально замкнутый, и наоборот. В нашем случае, когда на вход переключателей может подаваться +5В или -5В (для того чтобы сделать из троичного переключателя скажем троичный инвертор), это важно дабы исключить КЗ, а пока все городёжки со схемами управления выдают управляющие сигналы, которые кратковременно пересекаются по времени из-за задержек, хотя тесты на LTspice и не показывают большие токи в момент переключения...
|
07 Feb 2015 04:41 |
|
|
Lavr
Supreme God
Joined: 21 Oct 2009 08:08 Posts: 7777 Location: Россия
|
В этих наших интернетах считают, что оптимальная характеристика должна выглядеть ну хотя бы вот так:
_________________ iLavr
|
07 Feb 2015 08:16 |
|
|
Shaos
Admin
Joined: 08 Jan 2003 23:22 Posts: 22587 Location: Silicon Valley
|
во всех книжках написано, что оптимальная характеристика будет, если верхний транзистор примерно в 2 раза больше нижнего
|
07 Feb 2015 09:16 |
|
|
Lavr
Supreme God
Joined: 21 Oct 2009 08:08 Posts: 7777 Location: Россия
|
Ссылки в студию на эти "все книжки"!
Дело не в размерах, а в том, чтобы приоткрыты они были оба минимальное время.
Следовательно, дело в порогах. Как они выбраны.
_________________ iLavr
|
07 Feb 2015 13:54 |
|
|
Shaos
Admin
Joined: 08 Jan 2003 23:22 Posts: 22587 Location: Silicon Valley
|
Ну вот например:
Далее про CMOS VLSI в другом топике:
http://www.nedopc.org/forum/viewtopic.p ... c&start=18
|
07 Feb 2015 14:49 |
|
|
Shaos
Admin
Joined: 08 Jan 2003 23:22 Posts: 22587 Location: Silicon Valley
|
| | | | Shaos wrote: | | | | Shaos wrote: Пересчитал более внимательно - если входные троичные сигналы разбивать на 4 двоичных, а каждый троичный мультиплексор будет состоять из 8 транзисторов (как я и рисовал до этого - 4 выключателя, соединённых как 3 переключателя), то потребуется 3*(8+8)+12*8 = 48+96 = 144 транзистора. На самом деле если мультиплексоров намного больше чем входов, то лучше разбивать входные троичные сигналы на 6 двоичных - при этом каждый троичный мультиплексор будет состоять только из 6 транзисторов (3 выключателя), тогда потребуется 3*(8+12+4)+12*6 = 72+72 = 144 транзистора (хм, видимо такое упрощение будет работать только для очень больших схем). Потом если выкинуть шесть инверторов, введённых "для крутизны фронтов", то уже получается 132 vs 126 транзисторов. Кроме того NAND/NOR можно заменить на инверторы с модифицированными транзисторами во втором крыле - тогда количество транзисторов уменьшится ещё на 6 и станет 126 vs 120...
P.S. 120 транзисторов это 60 CMOS-пар - 60 корпусов ALD1115, 30 корпусов ALD1105 или 20 корпусов CD4007 (на самом деле больше, т.к. в CD4007 два из шестри транзисторов могут быть использованы только как инвертор либо как часть NOR или NAND), напомню также, что троичный полный сумматор можно построить всего лишь на 12 микросхемах DG403 (в каждой из них 2 нормально замкнутых CMOS-ключа и 2 нормально разомкнутых CMOS-ключа, а также "встроенный" преобразователь из троичного в двоичный сигнал управления ключами). | | | | |
Тут ещё такая штука - в DG403 есть защита от одновременного замыканий половинок переключателя, причём как я понял и по уровню, и по времени - т.е. нормально разомкнутый ключ не замкнётся, пока не откроется нормально замкнутый, и наоборот. В нашем случае, когда на вход переключателей может подаваться +5В или -5В (для того чтобы сделать из троичного переключателя скажем троичный инвертор), это важно дабы исключить КЗ, а пока все городёжки со схемами управления выдают управляющие сигналы, которые кратковременно пересекаются по времени из-за задержек, хотя тесты на LTspice и не показывают большие токи в момент переключения... | | | | |
Вот попробовал сделать схему управления таким "безопасным" (т.е. без коротких замыканий коммутируемых входов) троичным ключом на 24 транзисторах:
Слева имеется 4 инвертора с разнесёнными порогами срабатывания, формирующие 2 зазора - между N и O, а также между O и P, далее с помощью двух инверторов и одного ИЛИ-НЕ формируются непосредственно сигналы управления тремя аналоговыми ключами:
Слева выходы входных инверторов, а справа - положительные сигналы управления тремя ключами (EQP,EQO,EQN).
Отрицательные (NEP,NEO,NEN) не показываю - они просто инвертированы относительно первых трёх.
P.S. Выходит, что один троичный сигнал тут превращается аж в ШЕСТЬ двоичных
|
11 Feb 2015 23:14 |
|
|
Shaos
Admin
Joined: 08 Jan 2003 23:22 Posts: 22587 Location: Silicon Valley
|
Можно ещё придумать схему запрета срабатывания ключа O, если сигнал достаточно быстро перешёл из N в P или из P в N (в этом случае по вышеприведённой схеме будет кратковременное срабатывание ключа O) - например цепочка из инверторов будет делать задержку, после которой выход цепи управления ключом O будет отправляться непосредственно на ключ O, исключая ложное кратковременное срабатывание.
|
12 Feb 2015 00:49 |
|
|
Who is online |
Users browsing this forum: No registered users and 47 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
|
|