Pдин  cuиПf.

Разновидностью динамических схем являются схемы «домино». Способы применения динамических вентилей.

Комбинационные логические схемы типа «домино».

U

p p

вых при  = 0 С заряж. до U_ИП -

это предзаряд;

С п при =1 емкость или

разряжается через п- МОП, или

входы сохраняет потенциал.

п-МОП

лог. ф-я

п

Схема требует четкой синхронизации. Входные сигналы должны поступать ДО тактовых сигналов   . Нужно обязательно предзарядить С до определенного состояния.

Работа схемы:

• первый такт, предзаряд, при  = 0 U_C = «1», U_вых = «0»,

• установка входных переменных,

• При  = 1 – передача логической информации, реализация логической функции, U_вых = 0/1 – «развал домино».

Мультиплексоры. Логическая функция мультиплексора 2в1: С = А +В.

А С А

В С

В

 

Проходные ключи сохраняют информацию на выходной емкости длительное время, поэтому могут работать как запоминающие элементы, на которых, в частности, можно построить регистр сдвига информации.

В обычных проходных ключах информация искажается при передаче через несколько элементов, поэтому необходимо ввести инверторы, усиливающие (регенерирующие) логический сигнал.

В C²MOS – схемах дополнительных элементов не нужно, формирование сигнала происходит как в обычном КМДП- вентиле, только с измененной эквивалентной крутизной переключающего транзистора.

Регистры сдвига. U_вx

₁ ₂

U_вых1 U_вых2 ₁

₁ ₂ ₂

U_вых1

С²МОП о С²МОП о

U_вых2

Проходные КМДП- схемы отличаются отсутствием усиления по мощности, низкими уровнями токов, они не могут работать на большую емкостную нагрузку. Классические КМДП- схемы работают в миллиамперном диапазоне токов, но скорость перезаряда нагрузочных емкостей невелика, кроме того эти элементы добавляют собственные большие емкости во входные и выходные узлы схемы, поэтому не отличаются высоким быстродействием. При работе на большие емкостные нагрузки используют преимущества биполярных транзисторов, усиливающих токи в _ раз и быстро перезаряжающих емкости, а также преимущества микромощных КМДП- схем, не потребляющих мощности в статическом состоянии. Схемы на активных приборах двух типов называются - Би-КМОП – КЛЮЧИ.

Базовая Би-КМОП -схема. Состоит из КМОП- ключа, на который подается входной сигнал и пары п-р-п – биполярных транзисторов, через которые перезаряжается нагрузочная емкость. Оба биполярных транзистора работают в НАР, поскольку переходы Б-К у них зашунтированы МДП- транзисторами.

При низком напряжении на входе открывается р -МДП транзистор Т2 и своим током отпирает транзистор Т3, который работает как эмиттерный повторитель. Через открытую верхнюю пару транзисторов выходной потенциал растет до

U_вых  U_ИП – U_БЭ  4 В.

Выходной уровень «1» определяется емкостным делителем выходной емкости и емкости базового узла Т3.

При росте входного потенциала (снижении выходного), открываются транзисторы Т1, Т4. нагрузочная емкость разряжается через открытый Т1. Если принять, что сопротивление канала открытого транзистора мало, то по схеме видно, что выходной потенциал примерно равен падению напряжения на р-п- переходе Б-Э Т4, и он определяется емкостным делителем выходной емкости и емкости З-И Т1 (базового узла Т4).

U_вых  0,2 - 0,4 В.

Типовые значения ширин каналов п- МДП- транзисторов - 20 мкм, у р- транзисторов – такие же или в 1.5 раза больше, _ - около 50

Базовая Би-КМОП – схема:

р

Т2 Т3

Вх  вых

Т1 п Т4 С_н U_ИП



Один из оптимальных вариантов схемы:

U_вх U_вых

5 В

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫЕ СХЕМЫ.

Более общее название устройств, преобразующих входную информацию – АВТОМАТЫ.

Конечный детерминированный автомат задается следующими переменными:

  , , S, , f, a_i),

X – входное слово, входной алфавит

Z – выходное слово,

S – множество состояний,

 - функция выходов,

f – функция переходов,

a_i – начаольное состояние автомата.

    {S} – автомат Мура, схема, имеющая внутренние состояния, схема с памятью определенного состояния.

Самым распространенным схемотехническим запоминающим элементом является триггер.

Классификация триггеров.

ТРИГГЕРЫ
Асинхронные	Синхронные	Апериодические
	Статические	Динамические синхронизация
0, инверсные	1, прямые		Срезом Фронтом
			Одноступенчатые
			2-х ступенчатые
			Однотактные
			Многотактные

Основные характеристики триггеров: логическая функция F и рабочая частота f или период тактового сигнала T.