29. Методика проектирования устройств эвм в моп и кмоп схемотехниках. Привести примеры.

МОП

1. Сначала в соответствии с функцией, которая обязательно должна иметь общую инверсию, реализуем между «землей» и выходом подынверсное выражение с помощью второго и третьего принципов синтеза схем на МОП транзисторах.

2. Между выходом и питанием реализуем общую инверсию в виде нагрузочного МОП транзистора (первый принцип синтеза схем на МОП транзисторах).

КМОП

1. Сначала в соответствии с функцией, которая обязательно должна иметь общую инверсию, реализуем между «землей» и выходом логическую n-канальную часть схемы, соответствующую подынверсному выражению с помощью второго и третьего принципов синтеза КМОП схем на МОП транзисторах.

2. Между выходом и питанием реализуем p-канальную альтернативную часть схемы, реализующую общую инверсию (первый принцип синтеза КМОП схем на МОП транзисторах).

Примеры:

30. Синтезировать элемент с тремя состояниями в любой схемотехнике кроме ттл.

31. Схемотехника элементов эмиттерно-связанной логики (эсл).

Эмиттерно Связанная Логика - ЭСЛ.

Мэсл (маломощная эсл)

Логика – Л+

x < Eоп	x	Выход 1		Выход 2		Uбэ1 < Uбэ2
	0		1		0
	1		0		1

В данном случае – относительно положительная логика.

То, что немного больше Е_оп – это логическая единица, меньше – ноль.

Зависимую функцию ИЛИ можно реализовать, включив вместо транзистора Т₁ параллельно транзисторы Т₁¹ и Т₁².

Достоинства:

• Функционально полный базис

• Маленький логический перепад

Недостатки:

• Маленькая помехоустойчивость

• Есть сопротивления

• R_вых = [кОм]  большое время задержки

С =  ~ (R_вых * C_п)

Чтобы уменьшить R_вых и уменьшить задержку, надо к выходу подключить эмиттерный повторитель.

// Пометим эту схему (*****)

Эмиттерные повторители на выходе позволяют реализовать дополнительную функцию ИЛИ.

С	D	T1	T2	выход
0	0	закрыт	закрыт	0	0
0	1	закрыт	открыт	IR	1
1	0	открыт	закрыт	IR	1
1	1	открыт	открыт	IR	1

Пример:

Вывод: использование эмиттерных повторителей в ЭСЛ дает два преимущества.

3. Увеличение быстродействия за счет уменьшения входного сопротивления

4. Реализацию дополнительной логической функции монтажное или (параллельное соединение эмиттерных повторителей)

Существует и недостаток у этих схем – это два источника напряжения. Поэтому наша задача – уменьшить количество источников питания.

- большое количество источников напряжения (2Е).

Источник опорного напряжения.

Цель: сделать один источник питания.

Вставляем этот кусочек в схему (*****) и получаем:

Еоп(ЭСЛ).

D1, D2 – используются для компенсации температуры в схеме.

Цель: const jc, то R3 – выполняет функцию источника тока.

Рассмотрим от (.) С до (.) В -> до земли.

(.)В – компенсация изменения напряжения на переходах.

t0 (повышается) U (понижается на переходе) и наоборот.

Рассмотрим случай когда диодов нет.

(Uбэ2 + DUpn)+( Uбэ5+ DUpn)-( Uд1+ DUд)-( Uд2+ DUд)

Ток через R7 становится =const. Для того, чтобы чуть-чуть повысить запас помехоустойчивости, используют отрицательное питание.

Принцип:

Если в схеме добавить или уменьшить напряжение (все основные управляющие ,Е, земля, Еоп,U0,U1) на одну и ту же величину Þработа не изменится. От всех напряжений вычитаем Е. Получили схему ЭСЛ с отрицательным питанием.