CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI - PowerPoint PPT Presentation

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CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI

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Title: ARCHITETTURA DEI SISTEMI ELETTRONICI Author: Pierangelo Terreni Created Date: 2/17/2001 2:21:04 PM Document presentation format: Presentazione su schermo – PowerPoint PPT presentation

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Title: CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI


1
CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI
  • LEZIONE N 8 (2 ORE)
  • Logica ECL
  • Amplificatore differenziale
  • Caratteristiche di trasferimento di corrente e di
    tensione
  • Amplificazione a modo comune e a modo
    differenziale
  • Circuito base per logica ECL

2
Richiami
  • Transistore multiemettitore
  • Pilotaggio di carichi capacitivi
  • Stadio duscita TOTEM-POLE
  • Porta NAND TTL Standard
  • Porta Tri State
  • Tempo di Storage
  • Transistore Schottky
  • TTL Low-power Schottky

3
Osservazioni
  • Per realizzare una porta logica è necessario
    disporre di un inverter
  • La caratteristica dellinverter presenta due zone
    ad amplificazione nulla e una a forte
    amplificazione
  • Per avere un inverter veloce è necessario
    eliminare T storage
  • Per evitare Ts è necessario che nessuna delle due
    zone ad amplificazione nulla comporti che il BJT
    sia in saturazione

4
Caratteristica dellinverter

VU
Amplificazione nulla
A
5
Forte Amplificazione
B
Vi
Vu
Amplificazione nulla
C
0
VI
5
5
Amplificatore Differenziale
  • Schema

VCC
RC2
RC1




Vu1
Vu2
VBE1
VBE2
?
V1
?
?
V2
?
?
?
IEE
6
Modello di Ebers-Moll 1
  • BJT p n p

?FIED
?RICD
E
C
ICD
?RICD
E
C
IC
IE
IC
IE
IED
?FIED




VCB
IED
ICD
VEB
VCB
?
?
VEB
?
?
IB
B
IB
B
7
Modello di Ebers-Moll 2
  • BJT n p n

?FIED
?RICD
E
C
ICD
?RICD
E
C
IC
IE
IC
IE
IED
?FIED
?
?
?
?
VCB
IED
ICD
VEB
VCB
VEB




IB
B
IB
B
8
Equazioni 1
  • Si ha

VCC
RC2
RC1


VBE1
VBE2
?
V1
?
V2
?
?
IEE
9
Equazioni 2
  • Dividendo per

10
Caratteristiche 1
  • Caratteristica di trasferimento IC1 e IC2 vs Vd

11
Caratteristiche 2
  • Caratteristica di trasferimento VU1 e VU2 vs Vd

12
Osservazioni
  • Zona lineare fra 2VT e 2VT
  • Amplificazione, anche non lineare,
  • fra 4VT e 4VT
  • Due zone ad amplificazione nulla
  • Per Vd gt 4VT e per Vd lt - 4VT
  • Le zone ad amplificazione nulla non comportano
    obbligatoriamente che un BJT sia in saturazione

13
Zona lineare
  • ? 2VT

VCC
RC2
RC1




Vu1
Vu2
E
VBE1
VBE2
?
V1
?
?
V2
?
?
?
RE
14
Amplificazione differenziale

?
  • V1Vd/2 e V2-Vd/2
  • Il punto E è un punto di massa virtuale

ib
hfeib

Vu1
hie
Vd/2
?
RC
?
15
Amplificazione a modo comune (1)
  • Raddoppio di RE

VCC
RC2
RC1




Vu1
Vu2
VBE1
VBE2
?
V1
?
?
V2
?
?
?
2RE
2RE
16
Amplificazione a modo comune (2)
  • V1V2Vc

ib
hfeib

hie
Vc
?
RC
Vu1
2RE
?
17
Osservazioni
  • Ottima reiezione degli effetti della temperatura
  • Accoppiamento in continua
  • Parametro di bontà CMRR
  • Per aumentare CMRR è necessario aumentare RE
  • Impiego di carico dinamico fatto con specchio di
    corrente

18
NOR/OR ECL

VCC
Y1
RC
RC
A
Y2
Y1
B
Y2
B
VR
A
IEE
VEE
19
Osservazioni
  • Lamplificatore differenziale è utilizzato nelle
    zone ad amplificazione nulla
  • Il generatore di corrente può essere sostituito
    da una resistenza (CMRR non ha importanza)
  • Deve essere dimensionato in modo da evitare che i
    transistori vadano in saturazione

20
Conclusioni
  • Logiche non saturate
  • Amplificatore differenziale
  • Caratteristiche di trasferimento di corrente e di
    tensione
  • Amplificazione a modo comune e a modo
    differenziale
  • Circuito base per logica ECL
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