Osnovi elektronike
gde je V REF stabilan referentni napon. Zbir struja kroz sve otpornike: V V j I = ∑d I = ∑d = ∑ d 2 (11.78) n−1 n−1 n−1 REF REF j j j j j= 0 i= 0 Rj R j= 0 teče dalje kroz otpornik R f stvarajući izlazni napon: RV v =− R I =− ∑ d = kN (11.79) n−1 i f f REF j j2 R j= 0 U prethodnim jednačinama, kada je bit d = 1, prekidač je zatvoren, dok kada je d = 0 , prekidač je otvoren. j j V REF R n-1 = R/2 n-1 d n-1 R n-2 = R/2 n-2 R f d n-2 d 0 R 0 = R - + v i Slika 11.30: D/A konvertor sa težinskom otpornom mrežom. Greška konverzije zavisi od tačnosti otpornika, tačnosti i stabilnosti referentnog napona i neidealnosti karakteristika realnog operacionog pojačavača. 11.8.2 Analogno-digitalna konverzija Pri analogno-digitalnoj konverziji potrebno je analognom naponu v u dodeliti brojnu vrednost N, tako da bude N ≈ kvu , gde je k konstanta proporcionalnosti. U ovoj relaciji figuriše znak ≈, jer je tačnu jednakost vrlo retko moguće ostvariti. Naime, analogne veličine se prikazuju realnim brojevima, a digitalne racionalnim ili celim brojevima, tako da je greška prilikom konverzije neminovna. Ova greška se naziva greška kvantizacije. Jedno jednostavno kolo za A/D konverziju, koje se naziva A/D konvertor sa paralelnim komparatorima, je prikazano na slici 11.31. Ulazni napon koji treba konvertovati se dovodi na neinvertorske krajeve svih komparatora. Ako se priključak otporničkog niza označen sa − REF veže na masu, a priključak označen sa + REF veže na stabilni naponski referentni izvor V REF , onda se na spojnim tačkama otpornika dobijaju naponi koji se dovode na invertorske krajeve komparatora: VREF 1 Vi = ( i− ) (11.80) m 2 je Analogni komparator poredi napone na svom neinvertorskom i invertorskom ulazu, i ako v + > v− daje na izlazu logičku jedinicu, a ako je v − > v+ daje na izlazu logičku nulu. Dakle, 124
ako je v u > Vi onda je K i = 1. Na primer, ako je v u > Vp , v u < V p+ 1 , onda je K i = 1 , 1 ≤ i ≤ p , i K i = 0 , p + 1 ≤ i ≤ m . Dakle, na ulazu kodera će se naći niz jedinica i niz nula, koje koder treba da pretvori u željeni binarni kod kojim se predstavlja vrednost konvertovanog napona. Za realizaciju konvertora sa n izlaznih bita potrebno je m = 2 n −1 komparatora i m+1 otpornika. v u +REF R/2 R R - + - + - + K m K m-1 K 2 Koder Q n-1 Q n-2 Q n-3 R/2 - + K 1 Q 1 Q 0 -REF Slika 11.31: A/D konvertor sa paralelnim komparatorima. Najvažnija odlika opisanog A/D konvertora je velika brzina rada, ali mu je mana velika složenost, zbog čega se koristi u slučajevima kada se analogni napon predstavlja sa najviše 10 bita. U ostalim slučajevima, kada je potrebna veća preciznost konverzije, koriste se drugi tipovi A/D konvertora koji omogućavaju konverziju sa 12-20 bita, ali po cenu dužeg vremena konverzije. 11.9 Osnovna memorijska kola Bistabilna kola opisana u odeljku 11.6 mogu da se iskoriste za pamćenje informacije od 1 bita. Pošto se u digitalnim sistemima najčešće pamte višebitne informacije, opisana bistabilna kola se mogu grupisati i imati neke zajedničke kontrolne ulaze. Ako je potrebno pamtiti manju količinu informacija, bistabilna kola se organizuju u registre, a za pamćenje većih količina informacija bistabilna kola se organizuju u memorije. Da bi se ostvarila memorija što većeg kapaciteta, na silicijumskoj pločici je potrebno realizovati što veći broj memorijskih ćelija, za šta je potrebno ispuniti određene uslove. Prvo, dimenzije memorijskih ćelija treba da budu što manje. Drugo, potrošnja ćelija treba da bude što manja, da bi se generisana toplotna energija što lakše odvela sa čipa. Zbog toga se memorijske ćelije u praksi ne realizuju sa već opisanim bistabilnim kolima već se koriste jednostavnije strukture. Postoje razne vrste i razne podele poluprovodničkih memorija. Po jednoj kategorizaciji one se dele na memorije kod kojih su procesi upisa i čitanja informacija ravnopravni (read/write memory) i memorije kod kojih je čitanje informacija brzo a upis jednokratan ili dugotrajan (read only memory – ROM). Prva vrsta memorija se tradicionalno naziva RAM (random access memory – memorija sa slučajnim pristupom). Ovaj naziv potiče sa početka razvoja računarske tehnike kada se termin memorija sa slučajnim pristupom koristio za memorije sa magnetnim 125
- Page 77 and 78: Sa slike 8.13 se posle kraćeg izra
- Page 79 and 80: minimalne dimenzije su ispod 1 μm,
- Page 81 and 82: με W W i = ( v − V ) = k ( v
- Page 83 and 84: G v GS + S k n (W/L)(v GS -V t ) 2
- Page 85 and 86: 9.6 Osnovna pojačavačka kola sa N
- Page 87 and 88: Posle zamene MOS tranzistora modelo
- Page 89 and 90: ⎛W ⎞ V −V I k V V I ⎝ ⎠ 1
- Page 91 and 92: gde je V A napon koji određuje nag
- Page 93 and 94: Zato se u integrisanoj tehnici uvek
- Page 95 and 96: 10.5 Primene operacionog pojačava
- Page 97 and 98: samo po tome što ima više ulaza.
- Page 99 and 100: Dakle, izlazni napon je srazmeran p
- Page 101 and 102: V(1) Logička jedinica Prelazna zon
- Page 103 and 104: A Y 0 1 1 0 A Y Slika 11.4 Kombinac
- Page 105 and 106: 11.2.5 NI operacija Već je rečeno
- Page 107 and 108: logičkog zbira promenljivih, reč
- Page 109 and 110: Sa sl. 11.11 može se uočiti da je
- Page 111 and 112: se obično uzima da se kolo pri def
- Page 113 and 114: 11.4.1 Karakteristika prenosa Za od
- Page 115 and 116: Dakle, margine šuma su iste, što
- Page 117 and 118: gde je I DDmax maksimalna nekapacit
- Page 119 and 120: nalazi u prelaznoj zoni karakterist
- Page 121 and 122: Dakle, promena stanja SR leč kola
- Page 123 and 124: 11.7 Multivibratorska kola Multivib
- Page 125 and 126: kondenzatoru ne može trenutno prom
- Page 127: Vi1 V DD Vi2 V DD t Vx VDD V T t t
- Page 131 and 132: Prilikom procesa upisa, bit linije
gde je V<br />
REF<br />
stabilan referentni napon. Zbir struja kroz sve otpornike:<br />
V V<br />
j<br />
I = ∑d I = ∑d = ∑ d 2<br />
(11.78)<br />
n−1 n−1 n−1<br />
REF REF<br />
j j j j<br />
j= 0 i= 0 Rj<br />
R j=<br />
0<br />
teče dalje kroz otpornik<br />
R<br />
f<br />
stvarajući izlazni napon:<br />
RV<br />
v =− R I =− ∑ d = kN<br />
(11.79)<br />
n−1<br />
i f<br />
f REF j<br />
j2<br />
R j=<br />
0<br />
U prethodnim jednačinama, kada je bit d = 1, prekidač je zatvoren, dok kada je d = 0 ,<br />
prekidač je otvoren.<br />
j<br />
j<br />
V REF<br />
R n-1<br />
= R/2 n-1<br />
d n-1<br />
R n-2<br />
= R/2 n-2<br />
R f<br />
d n-2<br />
d 0<br />
R 0<br />
= R<br />
-<br />
+<br />
v i<br />
Slika 11.30: D/A konvertor sa težinskom otpornom mrežom.<br />
Greška konverzije zavisi od tačnosti otpornika, tačnosti i stabilnosti referentnog napona i<br />
neidealnosti karakteristika realnog operacionog pojačavača.<br />
11.8.2 Analogno-digitalna konverzija<br />
Pri analogno-digitalnoj konverziji potrebno je analognom naponu v u<br />
dodeliti brojnu<br />
vrednost N, tako da bude N ≈ kvu<br />
, gde je k konstanta proporcionalnosti. U ovoj relaciji figuriše<br />
znak ≈, jer je tačnu jednakost vrlo retko moguće ostvariti. Naime, analogne veličine se prikazuju<br />
realnim brojevima, a digitalne racionalnim ili celim brojevima, tako da je greška prilikom<br />
konverzije neminovna. Ova greška se naziva greška kvantizacije.<br />
Jedno jednostavno kolo za A/D konverziju, koje se naziva A/D konvertor sa paralelnim<br />
komparatorima, je prikazano na slici 11.31. Ulazni napon koji treba konvertovati se dovodi na<br />
neinvertorske krajeve svih komparatora. Ako se priključak otporničkog niza označen sa − REF<br />
veže na masu, a priključak označen sa + REF veže na stabilni naponski referentni izvor V<br />
REF<br />
,<br />
onda se na spojnim tačkama otpornika dobijaju naponi koji se dovode na invertorske krajeve<br />
komparatora:<br />
VREF<br />
1<br />
Vi<br />
= ( i− )<br />
(11.80)<br />
m 2<br />
je<br />
Analogni komparator poredi napone na svom neinvertorskom i invertorskom ulazu, i ako<br />
v<br />
+<br />
> v−<br />
daje na izlazu logičku jedinicu, a ako je v<br />
−<br />
> v+<br />
daje na izlazu logičku nulu. Dakle,<br />
124