MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306
|
|
- Bence Kis
- 5 évvel ezelőtt
- Látták:
Átírás
1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306 VLSI áramkörök: memóriák, AD/DA átalakítók
2 Memóriák VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
3 Amikor még minden bit látszott bites ferritgyűrűs memóriamodul (1960-as évek) kb 10 cm VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
4 Egy EPROM 1986-ból: UV fénnyel törölhető kb. 0.5cm Bár ez csak 32kbit-es, az egyes biteket már nem látjuk, csak optikai mikroszkóppal VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
5 Félvezető memóriák Legismertebb írhatóság: ROM RAM {read only memory} {random access memory} Információtárolás időtartama szerint: illékony {volatile} a tápfeszültség lekapcsolásakor a beírt információ elvész (RAM) nem illékony {nonvolatile} (NVRAM, az összes ROM) Kiolvasás hatása szerint: destruktív : kiolvasáskor az éppen olvasott információ elvész, tehát vissza kell írni (DRAM) nem destruktív (ROM-ok) VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
6 Memóriák jellegzetes szervezése: cella: 1 bit információt tárol vízszintes vezetékek: szóvezeték a cellamátrix valamelyik sorának kijelölése függőleges vezetékek: bitvezeték ezen keresztül lehet a kijelölt sor celláit írni vagy olvasni cellamátrix cím Chip a szóvezetékeket mindig egy dekóder hajtja meg, a bitvezetékekhez csatlakozó áramkör az író/olvasó erősítő, ami a kiolvasás során multiplexerként működik A 5 A 4 A 3 Dekóder Bitvezetékek szóvezetékek multiplexer A 2 A 1 A 0 cím cella cellamátrix D 0 adat VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
7 ROM jellegű memóriák áttekintése Maszk programozott ROM PROM EPROM EEPROM vagy E 2 PROM VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
8 Maszk programozott ROM Ez az "igazi" ROM Gyártáskor kerül bele az információ Nagyon nagy sorozatú gyártásnál, ill. egyéb chipeken, pl. mikroprocesz-szorban look-up táblázatok készülnek így. cím dekóder V dd Az információt az tárolja, hogy az adott helyen van-e tranzisztor, vagy sem. Minden oszlop egy NOR kapu (a p tranzisztor passzív terhelés) egy szóvezeték megcímzésekor ha van a szó és a bitvonal között tranzisztor, a kimenet alacsony szintű, egyébként logikai VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
9 Maszk programozott ROM Vázlatos layout VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
10 MOS NOR ROM layout WL(0) WL(1) Metal1 on top of diffusion GND (diffusion) Basic cell 10λ x 7 λ WL(2) WL(3) Metal1 Csak egy maszk (kontaktusok) határozza meg a tartalmat. BL(0) BL(1) BL(2) BL(3) A ROM programozása a gyártás utolsó lépéseinek egyikében történik. IC tervezőrendszerben: ROM generátor Bemenet: szavak száma, bit/szó, tartalom (personality file) GENERÁLT MEGACELLA Polysilicon GND (diffusion) VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
11 Egy NOR ROM tranziens modellje PÉLDA poly WL precharge r word metal1 BL C bit c word Szóvezeték parazitái Ellenállás/cella: 35Ω Vezeték kapacitás/cella: 0.65 ff Gate kapacitás/cell: 5.10 ff Bitvezeték parazitási Ellenállás/cella: 0.15Ω Vezeték kapacitás/cella: 0.83 ff Drain kapacitás/cella: 2.60 ff VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
12 Felhasználó által programozható ROM Programozható ROM == PROM Típus Techn. Programozás Törlés PROM Bipoláris elektronikus, - CMOS egyszer EPROM CMOS elektronikus, UV fénnyel OTP CMOS elektronikus, - EPROM egyszer EEPROM CMOS elektronikus Elektronikusan byteonként Flash EEPROM CMOS elektronikus Elektronikusan egyszerre VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
13 PROM: a bitvezeték aktiválásakor áram folyik, ha a biztosíték nincs kiégetve ki 0 ki 1 Az információbeírás egy fémből készült biztosíték, "fuse" kiégetésével történik. A biztosíték anyaga NiCr, Ti, W, Pt szilicid, a kiégetéshez 5-20mA, V kell (lásd pl. telefonkártya ) általában bipoláris technológiával készülnek VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
14 PROM alkalmazás: PLA-k ROM-ja Lehetséges módszerek összeköttetésekre: VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
15 PROM CMOS technológiával CMOS PROM-okban az "antifuse" technológiát alkalmazzák PLICE : {Programmable Low Impedance Circuit Element} kisméretű 1.2μm 1.2μm alkatrész. Antifuse akkor vezet ha kiégetjük, egyébként szakadás 1.2μm n + poli Si ONO Az n+ diffúzió és a n+ poli-si között egy vékony, 10nm-es dielektrikum (oxid-nitrogén-oxid) SiO 2 SiO 2 n + diffúzió Kb. 16V, 5mA 1ns alatt megolvasztja és vezetni kezd. Élettartam: kb. 40 év, 125 C VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
16 EPROM Elektronikusan programozható, UV fénnyel törölhető Keresztmetszete: poli Si gate S G poli Si lebegő gate D Az információtároló elem: egy ún. FAMOS tranzisztor {Floating gate Avalanche MOS} A cella felépítése: n + n + V DD p szubsztrát szóvonal bitvonal VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
17 EPROM programozás A source-t földeljük, a gate-re és a drain-re nagy pozitív feszültséget kapcsolunk (kb. 25V) lavinaletörés a csatornában a nagy energiájú elektronok átjutnak az oxid potenciálgátján (3.2eV) és a lebegő elektródára kerülnek Programozás 0V +V DD e - e - e - e - e - e - n + n + p szubsztrát +V DD A nagy feszültség hatására a lebegő elektródán a negatív töltés évekig megmarad (10 évet garantálnak a gyártók általában) a tranzisztor küszöbfeszültsége megnövekszik, és akkor sem nyit ki, ha a gate-re tápfeszültséget kapcsolunk. Programozás nélkül az eszköz úgy viselkedik, mint egy közönséges MOS tranzisztor VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
18 EPROM törlés Az EPROM tok tetején egy átlátszó ablakot alakítanak ki nagy energiájú UV fénnyel a lebegő elektródáról eltávolíthatjuk az elektronokat (kb. 20 perc) Törlés e - e - e - e - e - e - n + p szubsztrát n + OTP EPROM: nem törölhető, mert nincs ablak a tokozás egyszerűbb (olcsóbb) VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
19 EEPROM (E 2 PROM) Elektromosan programozható és törölhető Egy cella 2 tranzisztorból áll, egy kiválasztó és egy speciális lebegő gate-es tranzisztorból. A FAMOS tranzisztortól abban tér el, hogy a gate a drain fölé nyúlik, a lebegő gate-et a draintől egy vékony, 5..10nm-es oxid választja el Az elektronok ezen az ultravékony oxidon keresztüljuthatnak (alagútjelenség, tunnel hatás) VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
20 EEPROM 2 Programozás: A gate -et földeljük, a drainre nagy pozitív feszültséget adunk. Az elektronok a lebegő gate-ről a drain felé "tunneleznek", a lebegő gate pozitív töltésűvé válik, a tranzisztor állandóan vezet. Törlés: pozitív feszültség a gate-re és a draint földeljük. Ellenkező irányú tunneláram indul a lebegő gate felé az negatív töltésűvé válik, és a tranzisztor kikapcsolt állapotban marad. A vezérlő gate-t csak programozáskor használjuk, kiolvasáshoz kell egy másik tranzisztor. Élettartam: kb. 10év, 10 5 programozás - törlés ciklus VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
21 EEPROM 3: MNOS tranzisztor Más megoldás a tároló elemre: MNOS tranzisztor (Metal, Nitride, Oxide, Semiconductor) A szilícium és a nitridréteg között egy vékony, kb. kb. 5nm oxid van. Az oxid és a nitrid határfelülete töltéscsapdákat tartalmaz. Programozás: A source és drain elektródákat földeljük, a gate-re nagy pozitív feszültséget kapcsolunk (15-25V) Elektronok tunneleznek át a vékony oxidon, és csapdába esnek a 2 réteg határfelületén A negatív töltés miatt a tranzisztor kikapcsolt állapotban marad. Törlés: nagy negatív feszültséggel, hasonlóan. Szintén szükség van egy kiolvasó tranzisztorra, ezért egy cella két tranzisztort tartalmaz, a helyszükséglet nagyobb, mint az EPROMé VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
22 EEPROM 4: az ún. flash EEPROM A két tranzisztoros EEPROM cellát egy különleges tranzisztor helyettesíti, így a sűrűség összemérhető az EPROM sűrűséggel Programozás: mint az EPROM cellánál, lavinaletöréssel Törlés: mint az EEPROM-nál, tunnelezéssel VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
23 RAM-ok Áttekintés 6 tranzisztoros SRAM cella 1 tranzisztoros DRAM cella VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
24 RAM-ok A memóriák sebessége nem tud lépést tartani a processzorok gyorsaságának növekedésével Csökkenteni kell az elérési időt architekturális megoldások System on chip: embedded memories memória bankok sávszélesség növelés VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
25 Különböző memóriák alkalmazása Adott szinten annyi memórát célszerű biztosítani, amennyit csak lehet, a lehető legolcsóbban a lehető leggyorsabb hozzáférési idővel Optimalizálás rendszertervezési szinten: cache vs. DRAM On-Chip Components Control edram Datapath RegFile ITLB DTLB Instr Data Cache Cache Second Level Cache (SRAM) Main Memory (DRAM) Speed (ns):.1 s 1 s 10 s 100 s Size (bytes): 100 s K s 10K s M s Cost: highest lowest VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
26 Írható/olvasható memórák (RAM-ok) Statikus RAM SRAM amíg a tápfeszültség be van kapcsolva, tárolja az információt nagyok a cellák (6 tranzisztor/cella), így a chip-ek bitsűrűsége kisebb gyorsak ott használják, ahol kritikus a sebesség (pl. gyorsító tárak cache) differenciális kimenet: a BL bitvonal és negáltja (!BL) CMOS kompatibilis Dinamikus RAM DRAM állandó, periódikus frissítést igényelnek kicsi cellák (1.. 3 tranzisztor/cella) nagy bitsűrűség lassabbak, processzoron kívüli operatív tár kiolvasó erősítő kell az adathozzáféréshez jellemzően nem CMOS kompatibilis VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
27 Statikus RAM: SRAM Statikus RAM: a beírt információ a tápfeszültség eltűnéséig megmarad. Minden egyes cella egy kétállapotú áramkör, ez tárolja az információt. 6 tranzisztorból áll. Az információt a 2 keresztbe csatolt CMOS inverter tárolja, aminek 2 stabil állapota van (flip-flop) A beírás, kiolvasás a 2 transzfer kapun keresztül történik VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
28 6 tranzisztoros SRAM cella layoutja V DD M2 M4 Q Q M1 M3 M5 M6 GND WL BL BL VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
29 Dinamikus RAM: DRAM Dinamikus RAM: egy cella egy tranzisztorból és egy kapacitásból áll. Azonos felületen kb. 4x sűrűbb, mint a statikus RAM Az információt a C s kapacitás tárolja, amit az M1 tranzisztor kapcsol rá a bitvonalra. A C s kapacitás kb fF. Speciális konstrukció, pl. trench kapacitás: mélyen a chip-be bevágott árokban alakítják ki a kondenzátort VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
30 Dinamikus RAM: DRAM MEGVALÓSÍTÁS: Mindkét struktúra függőleges, így minimalizálva a Si- területet. A) árokkapacitás (trench kapacitás): A szilíciumba árkot marnak, aminek a falát oxid fedi. Ebbe kerül a poli-si. B ) stack kapacitás: a fegyverzeteket vékonyoxid szigeteli el. A kapacitás növelése több réteggel lehetséges VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
31 Dinamikus RAM: DRAM Reaktív ionmarással készül (RIE) VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
32 Dinamikus RAM: DRAM VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
33 DRAM Írás: a szóvonalat V DD -re kapcsolva a bitvonal szinttől függően vagy kisüti a kapacitást (LOW), vagy V DD V T -re (HIGH) tölti fel. Kiolvasás: a szóvonal aktivizálásakor a bitvonalra kapcsoljuk a C S kapacitást. A bitvonal saját kapacitása nagyobb, mint a tároló kapacitás, így töltésmegoszlás történik ΔU L = C S CS + C L U C VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
34 DRAM PÉLDA Legyen C L = 20 C S, V DD =3.3V, V T =0.7V Ekkor a C S kapacitás "1" szintje V DD -V T = 2.6V lesz. A bitvonal feszültségváltozása ennek 21-ed része, azaz kb. 120mV Az érzékelő erősítőnek tehát ezt kell helyreállítani. A kiolvasás destruktív, tehát kiolvasás után mindenképpen frissíteni kell. ΔU L = C S CS + C L U C VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
35 DRAM frissítés C S -ből a töltés lassan elszivárog frissíteni kell (a cellákat rendszeresen kiolvasni és visszaírni) Frissíteni általában 2..4 ms-ként kell egyszerre 1 sort frissítenek, ennek t RC ideje kb ns Burst refresh: az összes sort egyszerre frissítik. Distributed (hidden) refresh: van egy számláló, ami nyilvántartja az utolsó frissített sort, és mindig a soron következő kerül frissítésre VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
36 Megbízhatóság, kihozatal A félvezető memóriáknál a legfontosabb a sűrűség és a sebesség, egyéb paramétereknél kompromisszumokat hoznak Ezért nagyon érzékenyek a zajokra (áthallás cross talk, supply noise) A nagy sűrűség és a nagy chip méret kihozatali problémákat okoz Yield = 100 # of good chips/wafer # of chips/wafer Kihozatal javítása: hibajavítás redundancia VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
37 Kihozatal Kihozatali görbék egy technológia különböző érettségi fokán VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
38 Redundáns architektúra Fuse bank Redundant row Row address Column address Redundant columns Speciális RAM tesztelő eljárásokat és hibajavító stratégiákat alkalmaznak Lézeres megmunkálással vágnak át vezetéket, így cserélik le a hibás sorokat/oszlopokat VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
39 DRAM-ok gondja: α részecskék Az alfa részecskék hatása: Egy becsapodó alfa részecske 1-2 millió elektront képes kelteni, és ez megváltoztathatja a kapacitás töltését. Ezért védőfóliával (pl. poliimid) fedik a DRAM chipeket. WL BL α-particle V DD n + SiO 2 1 particle ~ 1 million carriers VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
40 Jellemző paraméterek ROM Hozzáférési idő Programozás Maszk CMOS ROM ns CMOS EPROM ns V Flash EEPROM ns 12V RAM CMOS SRAM BiCMOS SRAM bipoláris ECL DRAM Hozzáférési idő ns 6..10ns 3..6ns ns VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
41 AD/DA átalakítók Az IC megvalósítás aspektusai VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
42 AD, DA átalakítás helye Digitális jelfeldolgozás lépései 49
43 HiFi berendezések D/A,A/D paraméterei Audio D/A konverter: 192kHz / 24bit Audio A/D konverter: 96kHz / 24 bit Audio CD 44kHz / 16bit DVD-Audio (max) 192kHz / 24bit (2.0 csatorna) 96kHz / 24bit (5.1 csatorna) DVD-Video LPCM, MPEG2, Dolby Digital 48(96)kHz / 16(24)bit 50
44 DVD lejátszók D/A pareméterei Video D/A átalakító: 12bit / 108MHz Audio D/A átalakító: 24bit / 96kHz Video D/A konverter: 12bit / 108MHz Audio D/A konverter: 24 bit / 192kHz Video D/A átalakító: 12bit / 216MHz Audio D/A átalakító: 24bit / 192kHz BluRay Audio D/A: 24bit / 192kHz 51
45 Vezetéknélküli szenzorok A/D átalakítói Szükséges az alacsony fogyasztás, alacsony tápfeszültségről való működés (környezeti energia hasznosítása) Napenergia, szélenergia, elemes működés, Peltier elemes megoldások RF tápellátás kérdése Emiatt, nagysebességű áramkörök alkalmazása kerülendő Szakaszos működés 52
46 Vezetéknélküli szenzorok A/D átalakítói Alacsony tápfeszültség miatt az áramkörben lévő feszültségszintek illetve maximális feszültség értékek adottak Ez behatárolja az érzékelhető tartományt Általában azonban kis amplitúdójú, de zajjal terhelt jelek érzékelése és mintavételezése, ezért fontos a jó felbontás (kb mV közötti a legkisebb érzékelhető változás) 53
47 Kutatási téma az EET-n Bőr alá ültethető érzékelő chip kialakítása, mely különböző fiziológiai jel érzékelésére képes Mért adatok digitálisan, vezeték-nélküli kommunikációval juttatva el a központi egységhez Rendkívül alacsony tápfeszültségről működés (maximum 1.12V ~ Band-Gap) Alacsony működési sebesség (Adiabatikus töltés ) Nagy felbontású A/D, nagy meredekségű Csebisev szűrők, Sample&Hold áramkörök, OpAmp tervezése 54
48 A/D átalakítók lehetséges hibái Linearitási hiba: ideális esetben az A/D átalakítók karakterisztikája lineáris,azaz lineárisan növekvő bemeneti feszültség esetén az A/D átalakítóhoz csatlakoztatott D/A átalakító kimenetén egyenletes lépcsőzésű jel jelenik meg. 55
49 A/D átalakítók lehetséges hibái Az egyenletes lépcsőzéstől való eltérés az abszolút nem linearitás, az ideális karakterisztikától való két mintavételi érték közötti eltérés pedig a differenciális nem linearitás. 56
50 D/A átalakítók lehetséges hibái 57
51 D/A átalakítók hibái Statikus hiba: Linearitás-hiba. Ha a linearitás hibája az 1/2 U LSB -t túllépi, akkor a szolgáltatott függvény nem lesz monoton 58
52 D/A átalakítók hibái Dinamikus hiba: nagyszámú kapcsoló elem van a D/A átalakítókban. Amikor a kódban sok bit változik egyszerre, pl. 2 n -2 n -1 váltás, tüskék (glitch) kerülnek a kimenetre. A tüskék hatását a kimeneten egy mintavevő és tartó áramkörrel lehet kiküszöbölni 59
53 AD átalakítók Az IC megvalósítás aspektusai VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
54 A/D átalakítók (főbb) típusai I. Fokozatos közelítésen alapuló A/D (Szukcesszív approximációs) II. Egylépéses A/D (Flash) 61
55 Fokozatos közelítésű A/D A/D és D/A átalakítókban alkalmazott 8 bites kapacitív háló 2 C 0 8 C 0 32 C C 0 C 0 C 0 4 C 0 16 C 0 64 C 0 62
56 Fokozatos közelítésű A/D A/D és D/A átalakítókban alkalmazott kapacitív háló elrendezése 63
57 Fokozatos közelítésű A/D Működés alapja Valamilyen egylépéses D/A átalakító jelét hasonlítjuk össze a bemeneti analóg jellel. Először megállapítjuk, hogy a bemeneti jel nagyobb vagy kisebb a referencia jel felénél Majd megvizsgáljuk, hogy a kapott fél-tartomány melyik felébe (azaz melyik negyedben van) egészen addig míg meg nem határozzuk a legkisebb értéket A bemeneti jel így viszonylag kevés lépéssel behatárolható A végrehajtott lépések száma arányos a felbontással Nagyon elterjedt 64
58 Fokozatos közelítésű A/D Felépítés Kis offszetű, nagy érzékenységű komparátor K v C-Háló U x K 0 K 1 K 7 C 0 SAR U be K be U ref 65
59 Fokozatos közelítésű A/D I. Mintavétel fázis K v U x C-Háló K 0 K 1 K 7 C 0 SAR U be K be U ref 66
60 Fokozatos közelítésű A/D II. Tartás fázis K v U x C-Háló K 0 K 1 K 7 C 0 SAR U be K be U ref 67
61 Fokozatos közelítésű A/D III. Újraelosztás fázis 1. K v U x C-Háló K 0 K 1 K 7 C 0 SAR U be K be U ref U U X = U be + 2 ref 68
62 Kapacitív osztás 2 C 0 8 C 0 32 C C 0 -U be C 0 U ref C 0 U x 128 C 0 =C 1 4 C 0 x = U = U -U be ( ) C 0 =C 2 U ref ref 1 C2 C1 + C C C 1 16 C 0 1 jωc jωc jωc U be 2 = U U ref 64 C 0 be 1 C = U 2 ref C C jω 1 jω C2 + C 2 U ref 1 C 1 C 1 U be C 2 = U U ref be C1 C + C 1 = 2 U be 69
63 Fokozatos közelítésű A/D Ha U x < 0, akkor U be <U ref / 2, azaz MSB 0, K 7 vissza földre Ha U x > 0, akkor U be >U ref / 2, azaz MSB 1, K 7 U ref marad K v C-Háló U x K 0 K 1 K 7 C 0 SAR U be K be U ref U U X = U be + 2 ref 70
64 Fokozatos közelítésű A/D III. Újraelosztás fázis 1. K v U x C-Háló K 0 K 1 K 7 C 0 SAR U be K be U ref U U X = U + 4 ( 1) ref x 71
65 Fokozatos közelítésű A/D Előnyei fogyasztás szempontból előnyös, mert keresztirányú (statikus) áram nem folyik Nem kell a kapacitásokat állandóan kisütni és feltölteni, egyszer feltöltöttük és kész Átalakítás, azonban időigényes, ezért sebességkritikus alkalmazásoknál nem használandó (általában hangfrekvenciás eszközökben alkalmazzák) Integrált áramkörökben a kapacitásokat az egységnyi kapacitásból kell megvalósítani (technológiai szórások, arányok nagyon pontosan beállíthatóak) 72
66 A/D átalakítók kalibrálása / hitelesítése Tervezéskor egy adott technológiára tervezek Kérdés, a megkapott technológiai adatok mennyire pontosak, illetve mit lehet tenni a technológiai szórásokkal (scattering)? Megoldás Utólagos kalibráció lehetősége Cél: kihozatal növelése 73
67 A/D átalakítók kalibrálása / hitelesítése Kalibrálás FUSE (biztosíték) alkalmazásával Egyszer kiégetik többé nem változtatható C max C cal 2 C cal R R PAD PAD 74
68 A/D átalakítók kalibrálása / hitelesítése Kalibrálás Lézer segítségével Itt is egyszer elvágják a vezetéket, többé nem változtatható C max C cal 2 C cal Üvegablak 75
69 A/D átalakítók kalibrálása / hitelesítése Kalibrálás EPROM használatával Korszerű Tokozás előtt a gyárban kell felprogramozni C max C cal 2 C cal 4 C cal 76
70 A/D átalakítók kalibrálása / hitelesítése Kalibrálás SRAM segítségével Módosítható, dinamikusan akár működésközben is átírható C max C cal 2 C cal 4 C cal Statikus RAM FF 77
71 A/D átalakítók kalibrálása / hitelesítése Kalibrálás Digitális áramkör alkalmazásával A kijövő digitális jelet konverzió alá vetjük EPROM-ban tárolva előzetes hitelesítésből származó adatok, de működés szüneteiben újra programozható (Error Correction Memory) A/D kimeneti jele Konverziós logika Konvertált kimeneti jel EEPROM SRAM 78
72 Egylépéses A/D átalakítók Működés alapja A bemeneti feszültség összehasonlítása egy a referenciafeszültségre kötött ellenállás-lánc közbenső pontjaival történik Nagyon sok elem szükséges a felépítéséhez Általános esetben N bit esetében, 2 N darab ellenállás és 2 N darab komparátor szükséges, így nagy a helyigénye Inkább kisfelbontású változatai használatosak Gyors, hiszen a konverzió egy lépésben történik (akár GHz működési tartomány) Nagy statikus áramfelvétel 79
73 Egylépéses A/D átalakítók Klasszikus egylépéses Flash A/D konverter 0 Thermometer A komparátorok kiemeneti 1 értéke, olyan mint hőmérő higanyszála Ellenállások (pontosabban arányok) megvalósítása integrált áramköri technológián 80
74 Egylépéses A/D átalakítók Cél: kevesebb ellenállással megvalósítani hasonló felbontást azaz az ellenállások számának növekedése nélkül finomítani az átalakító felbontását Alapötlet: komparátorok helyett használjunk műveleti erősítőket, így nem csak azt tudjuk, hogy kisebb/nagyobb adott értéknél, hanem azt is, hogy kb. hol helyezkedik el a két érték között a bemeneti jel E módszer alkalmazásával növekszik a műveleti erősítők száma, így nő a fogyasztás is Megoldás lehet, ugyanazon műveleti erősítős blokkok alkalmazása, multiplexerrel 81
75 Szigma-Delta A/D átalakítók Leggyakrabban használt típus Nevezéktan: Szigma minden lépésben integrálást végez Delta minden lépésben a bemeneti függvényből kivonjuk a szummázott értéktől függő értéket Túl-mintavételezett oversampled elnevezést is használják 82
76 Szigma-Delta A/D átalakítók U be jelből kivonva D/A konverter jele (D i =1 esetén f i =U REF, D i =0 esetén f i =0) f i 83
77 Szigma-Delta A/D átalakítók A kivonással kapott jelet az integrátor hozzáadja a korábbi U i összeghez f i 84
78 Szigma-Delta A/D átalakítók Az előjeltől függően adja meg a komparátor a D i jelet U i+1 = U be f i + U i f i 85
79 Szigma-Delta A/D átalakítók Amíg U be állandó értéken tartva, addig nagyon sokszor zajlik le ez a folyamat, így hosszú d i bitsorozat képződik n számú kivonást és komparálást végezve, U be =U ref (n 1 /n), ahol n 1 az egyes értékű bitek száma Ciklusszám növelésével fokozatosan közelíti a felvett értéket 86
80 Szigma-Delta A/D átalakítók U i+1 = U be f i + U i U be f i U i U i+1 d i 3,3 0 V 0 V 3,3 1 3,3 5 3,3 1,6 1 3,3 5 1,6-0,1 0 3,3 0-0,1 3,2 1 3,3 5 3,2 1,5 1 3,3 5 1,5-0,2 0 3,3 0-0,2 3,1 1 3,3 5 3,1 1,4 1 3,3 5 1,4-0,3 0 3,3 0-0,
81 Szigma-Delta A/D átalakítók Kevés alkatrész szükséges a felépítéséhez Trade-off: pontosság vs. sebesség Nagyon elterjedt Sokkal nagyobb működési frekvencia kell, mint a bemeneti jel maximális frekvenciája (pontosan a túlmintavételezés miatt) 88
82 A/D átalakítók összehasonlítása 89
83 DA átalakítók Az IC megvalósítás aspektusai VLSI áramkörök: memóriák, DA és AD átalakítók Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET
84 D/A átalakítók Fajtái Integráló típusú (2 n lépésben átalakítók) Bit-soros (n lépésben átalakítók) Párhuzamos (1 lépésben átalakítók) 91
85 Egylépéses áramösszegző D/A Fázisfordító erősítő R 1 R 2 U R be 1 + R U ki 2 = 0 U be ~0V Uki A v = U U ki be = R R
86 Egylépéses áramösszegző D/A Összeadó erősítő kapcsolás (szuperpozíció elve) R N U N U 2 R 2 R 1 R U ki R R R = U1 + U UN R1 R2 RN U 1 93
87 Egylépéses áramösszegző D/A Áramösszegzés, áram-kvantálás elvén alapul Áramtükörben több binárisan növekvő áramú, így növekvő W tranzisztor (több darab tranzisztorból összerakva) Tranzisztorok áramát I ref és a geometriájuk határozza meg Áramok összegzése nem invertáló műveleti erősítővel PONTOSSÁG!!! 94
88 Egylépéses áramösszegző D/A 95
89 Tervezési megfontolások Hogy biztosíthatjuk az átalakítás pontosságát? 1. Nem a W növekszik, hanem egységnyi w csatornaszélességű (I 0 -hoz tartozó) tranzisztorok párhuzamos kapcsolásával 2. Egységnyi tranzisztor mérete a megvalósítható minimális méret többszöröse (méretszórások) 3. Szimmetrikus elrendezésre való törekvés. Nagy áramú elemek összetevői a többi körül egyenletesen elosztva. 96
90 Egylépéses kapacitív D/A Kapacitás háló kisütése, U ki kimenet nullázása K v C 0 2 C 0 4 C 0 8 C 0 16 C 0 32 C 0 64 C C 0 U ki C 0 K 0 K 1 K 7 U ref 97
91 Egylépéses kapacitív D/A D i =0 esetén K i U ref -re kapcsolva D i =1 esetén K i földre kapcsolva K v C 0 2 C 0 4 C 0 8 C 0 16 C 0 32 C 0 64 C C 0 U ki C 0 K 0 K 1 K 7 U ref 98
92 99 Egylépéses kapacitív D/A ref ref ref ref ref Ki C C C U C C C C C 1 U C C C C C 1 U C 1 C 1 C 1 j 1 j 1 U C j 1 C j 1 C j 1 U U + = + = + = = + ω ω = ω + ω ω = C 1 =C Ref U ref C 2 =C GND
93 Egylépéses kapacitív D/A Előnyös, mert statikus áramfelvétele 0 Kapacitások pontossága jobban kézben tartható (utólagos kalibráció lehetősége, hőmérsékletérzékenysége kisebb) Tervezési megfontolásokat figyelembe kell venni!!! Nagyfelbontású D/A esetén nagyon pontosan kell megvalósítani a kapacitásokat, de technológiai szórások!!! SZÜKSÉGES az utólagos trimmelhetőség kialakítása 100
94 Ellenállás-osztásos D/A Elvi működése: Minden lehetséges kimeneti Analóg értéket előállítunk Nagyméretű, digitális kapcsolómátrix segítségével választjuk ki a bemenetnek megfelelő analóg értéket ezen jelek közül Lényegében egy bináris fa, ahol az ellenállások egyforma értéke rendkívül fontos (IC) Nagyon nagy a helyigénye a sok ellenállás (8 bit esetén legalább 256 darab) és a sok kapcsoló tranzisztor miatt. Állandó statikus áram, disszipáció 101
95 Ellenállás-osztásos D/A 102
96 Ellenállás-osztásos D/A Tervezési trükk a layout-on Poliszilícium Diffúzió Fém 1 Kontaktus 103
97 Töltésfelezős, n-lépéses D/A átalakító Maximum bites megoldások Nagyon fontos, hogy C 1 és C 2 kapacitás értéke egyenlő legyen U ref C 1 C 2 U ki D i Φ 1 Φ 2 Reset 104
98 Töltésfelezős, n-lépéses D/A átalakító I. Kimeneti kapacitás kisütése U ref C 1 C 2 U ki D i Φ 1 Φ 2 Reset 105
99 Töltésfelezős, n-lépéses D/A átalakító II. LSB bit értékének megfelelően, T 1 tranzisztor bemenetére kapcsolva föld vagy U ref kapcsolva U ref T 1 C 1 C 2 U ki D i Φ 1 Φ 2 Reset 106
100 Töltésfelezős, n-lépéses D/A átalakító III. T2 tranzisztor bekapcsolásával töltésmegosztás jön létre a két kapacitás között U U n-1 ref = i ki Di 2 n 2 i= 0 U ref T 1 C 1 C 2 U ki D i Φ 1 Φ 2 Reset 107
101 2008.március 108
Analóg-digitális átalakítás. Rencz Márta/ Ress S. Elektronikus Eszközök Tanszék
Analóg-digitális átalakítás Rencz Márta/ Ress S. Elektronikus Eszközök Tanszék Mai témák Mintavételezés A/D átalakítók típusok D/A átalakítás 12/10/2007 2/17 A/D ill. D/A átalakítók A világ analóg, a jelfeldolgozás
RészletesebbenA/D, D/A átalakítók. a mikroelektronikában Bevezetőelőadás. AD, DA átalakítás helye. Digitális jelfeldolgozás lépései
A/D, D/A átalakítók a mikroelektronikában Bevezetőelőadás AD, DA átalakítás helye Digitális jelfeldolgozás lépései AD, DA átalakítás helye Miért digitális? Analóg jeleket analóg csatornán továbbítva csatornazaj
RészletesebbenMIKROELEKTRONIKA, VIEEA306
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306 A MOS inverterek http://www.eet.bme.hu/~poppe/miel/hu/13-mosfet2.ppt http://www.eet.bme.hu Vizsgált absztrakciós szint RENDSZER
Részletesebbenelektronikus adattárolást memóriacím
MEMÓRIA Feladata A memória elektronikus adattárolást valósít meg. A számítógép csak olyan műveletek elvégzésére és csak olyan adatok feldolgozására képes, melyek a memóriájában vannak. Az információ tárolása
RészletesebbenA/D és D/A átalakítók gyakorlat
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem A/D és D/A átalakítók gyakorlat Takács Gábor Elektronikus Eszközök Tanszéke (BME) 2013. február 27. ebook ready Tartalom 1 A/D átalakítás alapjai (feladatok)
RészletesebbenAnalóg digitális átalakítók ELEKTRONIKA_2
Analóg digitális átalakítók ELEKTRONIKA_2 TEMATIKA Analóg vs. Digital Analóg/Digital átalakítás Mintavételezés Kvantálás Kódolás A/D átalakítók csoportosítása A közvetlen átalakítás A szukcesszív approximációs
RészletesebbenIványi László ARM programozás. Szabó Béla 6. Óra ADC és DAC elmélete és használata
ARM programozás 6. Óra ADC és DAC elmélete és használata Iványi László ivanyi.laszlo@stud.uni-obuda.hu Szabó Béla szabo.bela@stud.uni-obuda.hu Mi az ADC? ADC -> Analog Digital Converter Analóg jelek mintavételezéssel
RészletesebbenElektronika Előadás. Digitális-analóg és analóg-digitális átalakítók
Elektronika 2 9. Előadás Digitális-analóg és analóg-digitális átalakítók Irodalom - Megyeri János: Analóg elektronika, Tankönyvkiadó, 1990 - U. Tiecze, Ch. Schenk: Analóg és digitális áramkörök, Műszaki
RészletesebbenMIKROELEKTRONIKA 7. MOS struktúrák: -MOS dióda, Si MOS -CCD (+CMOS matrix) -MOS FET, SOI elemek -MOS memóriák
MIKROELEKTRONIKA 7. MOS struktúrák: -MOS dióda, Si MOS -CCD (+CMOS matrix) -MOS FET, SOI elemek -MOS memóriák Fém-félvezetó p-n A B Heteroátmenet MOS Metal-oxide-semiconductor (MOS): a mikroelektronika
RészletesebbenIntegrált áramkörök/3 Digitális áramkörök/2 CMOS alapáramkörök Rencz Márta Ress Sándor
Integrált áramkörök/3 Digitális áramkörök/2 CMOS alapáramkörök Rencz Márta Ress Sándor Elektronikus Eszközök Tanszék Mai témák A CMOS inverter, alapfogalmak működés, számitások, layout CMOS kapu áramkörök
RészletesebbenDr. Oniga István. DIGITÁLIS TECHNIKA 10 Memóriák
Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 10 Memóriák Memóriák Programot, és adatokat tárolnak D flip-flop egyetlen bit, a regiszter egy bináris szám tárolására alkalmasak Memóriák több számok tárolására alkalmasak
RészletesebbenDigitális jelfeldolgozás
Digitális jelfeldolgozás Kvantálás Magyar Attila Pannon Egyetem Műszaki Informatikai Kar Villamosmérnöki és Információs Rendszerek Tanszék magyar.attila@virt.uni-pannon.hu 2010. szeptember 15. Áttekintés
RészletesebbenSzámítógép felépítése
Alaplap, processzor Számítógép felépítése Az alaplap A számítógép teljesítményét alapvetően a CPU és belső busz sebessége (a belső kommunikáció sebessége), a memória mérete és típusa, a merevlemez sebessége
RészletesebbenIntegrált áramkörök/2. Rencz Márta Elektronikus Eszközök Tanszék
Integrált áramkörök/2 Rencz Márta Elektronikus Eszközök Tanszék Mai témák MOS áramkörök alkatrészkészlete Bipoláris áramkörök alkatrészkészlete 11/2/2007 2/27 MOS áramkörök alkatrészkészlete Tranzisztorok
RészletesebbenMintavételezés és AD átalakítók
HORVÁTH ESZTER BUDAPEST MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM JÁRMŰELEMEK ÉS JÁRMŰ-SZERKEZETANALÍZIS TANSZÉK ÉRZÉKELÉS FOLYAMATA Az érzékelés, jelfeldolgozás általános folyamata Mérés Adatfeldolgozás 2/31
RészletesebbenA/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel
11. Laboratóriumi gyakorlat A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel 1. A gyakorlat célja: Az ADC0804 és a DAC08 konverterek ismertetése, bekötése, néhány felhasználási lehetőség tanulmányozása,
RészletesebbenMérés és adatgyűjtés
Mérés és adatgyűjtés 4. óra Mingesz Róbert Szegedi Tudományegyetem 2012. február 27. MA - 4. óra Verzió: 2.1 Utolsó frissítés: 2012. március 12. 1/41 Tartalom I 1 Jelek 2 Mintavételezés 3 A/D konverterek
RészletesebbenX. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ
X. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ Ma az analóg jelek feldolgozása (is) mindinkább digitális eszközökkel és módszerekkel történik. A feldolgozás előtt az analóg jeleket digitalizálni kell.
RészletesebbenDr. Oniga István. DIGITÁLIS TECHNIKA 10 Memóriák
Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 10 Memóriák Memóriák Programot, és adatokat tárolnak D flip-flop egyetlen bit, a regiszter egy bináris szám tárolására alkalmasak Memóriák több számok tárolására alkalmasak
RészletesebbenMérés és adatgyűjtés
Mérés és adatgyűjtés 4. óra - levelező Mingesz Róbert Szegedi Tudományegyetem 2011. március 18. MA lev - 4. óra Verzió: 1.3 Utolsó frissítés: 2011. május 15. 1/51 Tartalom I 1 A/D konverterek alkalmazása
RészletesebbenIsmerkedjünk tovább a számítógéppel. Alaplap és a processzeor
Ismerkedjünk tovább a számítógéppel Alaplap és a processzeor Neumann-elvű számítógépek főbb egységei A részek feladatai: Központi egység: Feladata a számítógép vezérlése, és a számítások elvégzése. Operatív
RészletesebbenStandard cellás tervezés
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Standard cellás tervezés A tanszéken rendelkezésre álló CENSORED technológia bemutatás és esettanulmány Figyelmeztetés! Ez
RészletesebbenA PLÁ k programozhatóságát biztosító eszközök
Programozható logikai áramkörök A PLÁ k programozhatóságát biztosító eszközök Előadó: Nagy István (A65) Ajánlott irodalom: Ajtonyi I.: Digitális rendszerek, Miskolci Egyetem, 2002. Ajtonyi I.: Vezérléstechnika
RészletesebbenAnalóg áramkörök Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások
nalóg áramkörök Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások Informatika/Elektronika előadás encz Márta/ess Sándor Elektronikus Eszközök Tanszék 07-nov.-22 Témák Műveleti erősítőkkel kapcsolatos alapfogalmak
Részletesebben10.1. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ
101 ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ Ma az analóg jelek feldolgozása (is) mindinkább digitális eszközökkel történik A feldolgozás előtt az analóg jeleket digitalizálni kell Rendszerint az
RészletesebbenMIKROELEKTRONIKA, VIEEA306
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306 MOS áramkörök: CMOS áramkörök, konstrukciós kérdések http://www.eet.bme.hu/~poppe/miel/hu/14-cmos.ppt http://www.eet.bme.hu Vizsgált
RészletesebbenIntegrált áramkörök/2 Digitális áramkörök/1 MOS alapáramkörök. Rencz Márta Ress Sándor Elektronikus Eszközök Tanszék
Integrált áramkörök/2 Digitális áramkörök/1 MOS alapáramkörök Rencz Márta Ress Sándor Elektronikus Eszközök Tanszék Mai témák Az inverter, alapfogalmak Kiürítéses típusú MOS inverter Kapuáramkörök kialakítása
RészletesebbenDIGITÁLIS ADATTÁRAK (MEMÓRIÁK)
DIGITÁLIS ADATTÁRAK (MEMÓRIÁK) A digitális berendezések a feladatuk ellátása közben rendszerint nagy mennyiségű adatot dolgoznak fel. Feldolgozás előtt és után rendszerint tárolni kell az adatokat ritka
RészletesebbenAnalóg-digitál átalakítók (A/D konverterek)
9. Laboratóriumi gyakorlat Analóg-digitál átalakítók (A/D konverterek) 1. A gyakorlat célja: Bemutatjuk egy sorozatos közelítés elvén működő A/D átalakító tömbvázlatát és elvi kapcsolási rajzát. Tanulmányozzuk
RészletesebbenMűveleti erősítők - Bevezetés
Analóg és digitális rsz-ek megvalósítása prog. mikroák-kel BMEVIEEM371 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Műveleti erősítők - Bevezetés Takács Gábor Elektronikus Eszközök Tanszéke (BME) 2014.
RészletesebbenIRÁNYÍTÁSTECHNIKAI ALAPFOGALMAK, VEZÉRLŐBERENDEZÉSEK FEJLŐDÉSE, PLC-GENERÁCIÓK
IRÁNYÍTÁSTECHNIKAI ALAPFOGALMAK, VEZÉRLŐBERENDEZÉSEK FEJLŐDÉSE, PLC-GENERÁCIÓK Irányítástechnika Az irányítás olyan művelet, mely beavatkozik valamely műszaki folyamatba annak: létrehozása (elindítása)
RészletesebbenElőadó: Nagy István (A65)
Programozható logikai áramkörök FPGA eszközök Előadó: Nagy István (A65) Ajánlott irodalom: Ajtonyi I.: Digitális rendszerek, Miskolci Egyetem, 2002. Ajtonyi I.: Vezérléstechnika II., Tankönyvkiadó, Budapest,
Részletesebben1. DIGITÁLIS TERVEZÉS PROGRAMOZHATÓ LOGIKAI ÁRAMKÖRÖKKEL (PLD)
1. DIGITÁLIS TERVEZÉS PROGRAMOZHATÓ LOGIKAI ÁRAMKÖRÖKKEL (PLD) 1 1.1. AZ INTEGRÁLT ÁRAMKÖRÖK GYÁRTÁSTECHNOLÓGIÁI A digitális berendezések tervezésekor számos technológia szerint gyártott áramkörök közül
RészletesebbenMEMÓRIA TECHNOLÓGIÁK. Számítógép-architektúrák 4. gyakorlat. Dr. Lencse Gábor. tudományos főmunkatárs BME Híradástechnikai Tanszék lencse@hit.bme.
MEMÓRIA TECHNOLÓGIÁK Számítógép-architektúrák 4. gyakorlat Dr. Lencse Gábor 2011. október 3., Budapest tudományos főmunkatárs BME Híradástechnikai Tanszék lencse@hit.bme.hu Tartalom Emlékeztető: mit kell
RészletesebbenFeszültségszintek. a) Ha egy esemény bekövetkezik akkor az értéke 1 b) Ha nem következik be akkor az értéke 0
Logikai áramkörök Feszültségszintek A logikai rendszerekben az állapotokat 0 ill. 1 vagy H ill. L jelzéssel jelöljük, amelyek konkrét feszültségszinteket jelentenek. A logikai algebrában a változókat nagy
RészletesebbenElektronika 11. évfolyam
Elektronika 11. évfolyam Áramköri elemek csoportosítása. (Aktív-passzív, lineáris- nem lineáris,) Áramkörök csoportosítása. (Aktív-passzív, lineáris- nem lineáris, kétpólusok-négypólusok) Két-pólusok csoportosítása.
RészletesebbenElvonatkoztatási szintek a digitális rendszertervezésben
Budapest Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elvonatkoztatási szintek a digitális rendszertervezésben Elektronikus Eszközök Tanszéke eet.bme.hu Rendszerszintű tervezés BMEVIEEM314 Horváth Péter 2013 Rendszerszint
Részletesebben11.2. A FESZÜLTSÉGLOGIKA
11.2. A FESZÜLTSÉGLOGIKA Ma a feszültséglogika számít az uralkodó megoldásnak. Itt a logikai változó két lehetséges állapotát két feszültségérték képviseli. Elvileg a két érték minél távolabb kell, hogy
RészletesebbenSzámítógép Architektúrák
Memória technológiák Horváth Gábor 2017. március 9. Budapest docens BME Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék ghorvath@hit.bme.hu Hol tartunk? CPU Perifériák Memória 2 Mit tanulunk a memóriákról?
RészletesebbenA/D és D/A átalakítók
Analóg és digitális rsz-ek megvalósítása prog. mikroák-kel BMEVIEEM371 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem A/D és D/A átalakítók Takács Gábor Elektronikus Eszközök Tanszéke (BME) 2013. február
Részletesebben2. Elméleti összefoglaló
2. Elméleti összefoglaló 2.1 A D/A konverterek [1] A D/A konverter feladata, hogy a bemenetére érkező egész számmal arányos analóg feszültséget vagy áramot állítson elő a kimenetén. A működéséhez szükséges
RészletesebbenELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK
Elektronikai alapismeretek középszint 06 ÉRETTSÉGI VIZSG 007. május 5. ELEKTRONIKI LPISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSG JVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMTTÓ OKTTÁSI ÉS KLTRÁLIS MINISZTÉRIM Teszt jellegű
RészletesebbenMikroelektronikai tervezés tantermi gyakorlat
Mikroelektronikai tervezés tantermi gyakorlat Gärtner Péter, Ress Sándor 2010 április 1 Az átcsúszó selejt Előadáson levezetve az átcsúszó selejtre: Y = yield, kihozatal C = fault coverage, hibalefedés
RészletesebbenJelgenerátorok ELEKTRONIKA_2
Jelgenerátorok ELEKTRONIKA_2 TEMATIKA Jelgenerátorok osztályozása. Túlvezérelt erősítők. Feszültségkomparátorok. Visszacsatolt komparátorok. Multivibrátor. Pozitív visszacsatolás. Oszcillátorok. RC oszcillátorok.
RészletesebbenSYS700-PLM Power Line Monitor modul DDC rendszerelemek, DIALOG-III család
DDC rendszerelemek, DIALOG-III család KIVITEL ALKALMAZÁS A az energiaellátás minőségi jellemzőinek mérésére szolgáló szabadon programozható készülék. Épületfelügyeleti rendszerben (BMS), valamint önállóan
RészletesebbenELEKTROTECHNIKA-ELEKTRONIKA ELEKTROTECHNIKA
ELEKTROTECHNIKA-ELEKTRONIKA ELEKTROTECHNIKA 1. Egyenáramú körök Követelmények, matematikai alapok, prefixumok Töltés, áramerősség Feszültség Ellenállás és vezetés. Vezetők, szigetelők Áramkör fogalma Áramköri
RészletesebbenI. C8051Fxxx mikrovezérlők hardverfelépítése, működése. II. C8051Fxxx mikrovezérlők programozása. III. Digitális perifériák
I. C8051Fxxx mikrovezérlők hardverfelépítése, működése 1. Adja meg a belső RAM felépítését! 2. Miben különbözik a belső RAM alsó és felső felének elérhetősége? 3. Hogyan érhetők el az SFR regiszterek?
RészletesebbenA processzor hajtja végre a műveleteket. összeadás, szorzás, logikai műveletek (és, vagy, nem)
65-67 A processzor hajtja végre a műveleteket. összeadás, szorzás, logikai műveletek (és, vagy, nem) Két fő része: a vezérlőegység, ami a memóriában tárolt program dekódolását és végrehajtását végzi, az
RészletesebbenBepillantás a gépházba
Bepillantás a gépházba Neumann-elvű számítógépek főbb egységei A részek feladatai: Központi egység: Feladata a számítógép vezérlése, és a számítások elvégzése. Operatív memória: A számítógép bekapcsolt
RészletesebbenDigitális rendszerek. Memória lapkák
Digitális rendszerek Memória lapkák ROM (Read-Only Memory) Csak olvasható memória 2 ROM: gyártás során programozzák fel PROM (Programmable ROM): felhasználó egyszer, és csak is egyszer programozhatja fel.
RészletesebbenELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK
ÉRETTSÉGI VIZSGA 2014. október 13. ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2014. október 13. 14:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 240 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati EMBERI ERŐFORRÁSOK
RészletesebbenErősítő tanfolyam Keverők és előerősítők
Erősítő tanfolyam Keverők és előerősítők Hol tartunk? Mikrofon Gitár Dob Keverő Végfok Mi az a keverő? Elektronikus eszköz Audio jelek átalakítása, majd keverése Csatornák erősítése (Hangszínszabályozás)
RészletesebbenBékéscsabai Kemény Gábor Logisztikai és Közlekedési Szakközépiskola "Az új szakképzés bevezetése a Keményben" TÁMOP-2.2.5.
Szakképesítés: Log Autószerelő - 54 525 02 iszti Tantárgy: Elektrotechnikaelektronika Modul: 10416-12 Közlekedéstechnikai alapok Osztály: 12.a Évfolyam: 12. 32 hét, heti 2 óra, évi 64 óra Ok Dátum: 2013.09.21
RészletesebbenElektronika laboratóriumi mérőpanel elab panel NEM VÉGLEGES VÁLTOZAT! Óbudai Egyetem
Elektronika laboratóriumi mérőpanel elab panel NEM VÉGLEGES VÁLTOZAT! 1 Óbudai Egyetem 2 TARTALOMJEGYZÉK I. Bevezetés 3 I-A. Beüzemelés.................................. 4 I-B. Változtatható ellenállások...........................
RészletesebbenÁramkörszámítás. Nyílhurkú erősítés hatása
Áramkörszámítás 1. Thevenin tétel alkalmazása sorba kötött ellenállásosztókra a. két felező osztó sorbakötése, azonos ellenállásokkal b. az első osztó 10k, a következő fokozat 100k ellenállásokból áll
RészletesebbenIntegrált áramkörök/1. Informatika-elekronika előadás 10/20/2007
Integrált áramkörök/1 Informatika-elekronika előadás 10/20/2007 Mai témák Fejlődési tendenciák, roadmap-ek VLSI alapfogalmak A félvezető gyártás alapműveletei A MOS IC gyártás lépései 10/20/2007 2/48 Integrált
RészletesebbenMIKROELEKTRONIKA, VIEEA306
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem MKROELEKTRONKA, VEEA306 A bipoláris tranzisztor. http://www.eet.bme.hu/~poppe/miel/hu/08-bipol3.ppt http://www.eet.bme.hu Az ideális tranzisztor karakterisztikái
RészletesebbenJelfeldolgozás a közlekedésben. 2017/2018 II. félév. Analóg-digitális átalakítás ADC, DAC
Jelfeldolgozás a közlekedésben 2017/2018 II. félév Analóg-digitális átalakítás ADC, DAC AD átalakítás Cél: Analóg (időben és értékben folytonos) elektromos mennyiség kifejezése digitális (értékében nagyságában
RészletesebbenKözlekedés gépjárművek elektronikája, diagnosztikája. Mikroprocesszoros technika. Memóriák, címek, alapáramkörök. A programozás alapjai
Közlekedés gépjárművek elektronikája, diagnosztikája Mikroprocesszoros technika. Memóriák, címek, alapáramkörök. A programozás alapjai TÁMOP-2.2.3-09/1-2009-0010 A Széchenyi István Térségi Integrált Szakképző
RészletesebbenIrányítástechnika Elıadás. A logikai hálózatok építıelemei
Irányítástechnika 1 6. Elıadás A logikai hálózatok építıelemei Irodalom - Kovács Csongor: Digitális elektronika, 2003 - Zalotay Péter: Digitális technika, 2004 - U. Tiecze, Ch. Schenk: Analóg és digitális
RészletesebbenA/D ÉS D/A ÁTALAKÍTÓK
A/D ÉS D/A ÁTALAKÍTÓK 1. DAC egységek A D/A átalakító egységekben elvileg elkülöníthető egy D/A dekódoló rész és egy tartó rész: A D/A dekódoló diszkrét időpontokban a digitális értékéknek megfelelő amplitúdók
RészletesebbenTxRail-USB Hőmérséklet távadó
TxRail-USB Hőmérséklet távadó Bevezetés TxRail-USB egy USB-n keresztül konfigurálható DIN sínre szerelhető hőmérséklet jeladó. Lehetővé teszi a bemenetek típusának kiválasztását és konfigurálását, méréstartomány
RészletesebbenMulti-20 modul. Felhasználói dokumentáció 1.1. Készítette: Parrag László. Jóváhagyta: Rubin Informatikai Zrt.
Multi-20 modul Felhasználói dokumentáció. Készítette: Parrag László Jóváhagyta: Rubin Informatikai Zrt. 49 Budapest, Egressy út 7-2. telefon: +36 469 4020; fax: +36 469 4029 e-mail: info@rubin.hu; web:
RészletesebbenSYS700-A Digitális szabályozó és vezérlõ modul DDC rendszerelemek, DIALOG-III család. Terméktámogatás:
DDC rendszerelemek, DIALOG-III család KIVITEL ALKALMAZÁS A SYS00-A a Dialog-III készülékcsalád analóg jelek kezelésére alkalmas tagja, amely kifejezetten épületgépészeti szabályozási és vezérlési feladatok
RészletesebbenF1301 Bevezetés az elektronikába Digitális elektronika alapjai Szekvenciális hálózatok
F3 Bevezetés az elektronikába Digitális elektronika alapjai Szekvenciális hálózatok F3 Bev. az elektronikába SZEKVENIÁLIS LOGIKAI HÁLÓZATOK A kimenetek állapota nem csak a bemenetek állapotainak kombinációjától
RészletesebbenNagy Gergely április 4.
Mikrovezérlők Nagy Gergely BME EET 2012. április 4. ebook ready 1 Bevezetés Áttekintés Az elektronikai tervezés eszközei Mikroprocesszorok 2 A mikrovezérlők 3 Főbb gyártók Áttekintés A mikrovezérlők az
RészletesebbenA 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.
A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján. Szakképesítés, azonosító száma és megnevezése 54 523 02 Elektronikai technikus
RészletesebbenMechatronika és mikroszámítógépek. 2016/2017 I. félév. Analóg-digitális átalakítás ADC, DAC
Mechatronika és mikroszámítógépek 2016/2017 I. félév Analóg-digitális átalakítás ADC, DAC AD átalakítás Cél: Analóg (időben és értékben folytonos) elektromos mennyiség kifejezése digitális (értékében nagyságában
RészletesebbenDIGITÁLIS TECHNIKA I
DIGITÁLIS TECHNIKA I Dr. Kovács Balázs Dr. Lovassy Rita Dr. Pődör Bálint Óbudai Egyetem KVK Mikroelektronikai és Technológia Intézet 11. ELŐADÁS 1 PÉLDA: 3 A 8 KÖZÜL DEKÓDÓLÓ A B C E 1 E 2 3/8 O 0 O 1
RészletesebbenElektronika Előadás. Analóg és kapcsoló-üzemű tápegységek
Elektronika 2 7. Előadás Analóg és kapcsoló-üzemű tápegységek Irodalom - Megyeri János: Analóg elektronika, Tankönyvkiadó, 1990 - B. Carter, T.R. Brown: Handbook of Operational Amplifier Applications,
RészletesebbenÁLTALÁNOS SZENZORINTERFACE KÉSZÍTÉSE HANGKÁRTYÁHOZ
ÁLTALÁNOS SZENZORINTERFACE KÉSZÍTÉSE HANGKÁRTYÁHOZ SIMONEK PÉTER KONZULENS: DR. OROSZ GYÖRGY MÉRÉSTECHNIKA ÉS INFORMÁCIÓS RENDSZEREK TANSZÉK 2017. MÁJUS 10. CÉLKITŰZÉS Tesztpanel készítése műveleti erősítős
RészletesebbenNégyszög - Háromszög Oszcillátor Mérése Mérési Útmutató
ÓBUDAI EGYETEM Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar Híradástechnika Intézet Négyszög - Háromszög Oszcillátor Mérése Mérési Útmutató A mérést végezte: Neptun kód: A mérés időpontja: A méréshez szükséges eszközök:
RészletesebbenTájékoztató. Használható segédeszköz: számológép
A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított), a 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet a 29/2016 (III.26.) NMG rendelet által módosított, a 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet
RészletesebbenMemóriák - tárak. Memória. Kapacitás Ár. Sebesség. Háttértár. (felejtő) (nem felejtő)
Memóriák (felejtő) Memória Kapacitás Ár Sebesség Memóriák - tárak Háttértár (nem felejtő) Memória Vezérlő egység Központi memória Aritmetikai Logikai Egység (ALU) Regiszterek Programok Adatok Ez nélkül
RészletesebbenELEKTRONIKA I. (KAUEL11OLK)
Félévi követelmények és beadandó feladatok ELEKTRONIKA I. (KAUEL11OLK) tárgyból a Villamosmérnöki szak levelező tagozat hallgatói számára Óbuda Budapest, 2005/2006. Az ELEKTRONIKA I. tárgy témaköre: Az
RészletesebbenELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK
ÉRETTSÉGI VIZSGA 2011. október 17. ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2011. október 17. 14:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 180 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati NEMZETI ERŐFORRÁS
RészletesebbenLaptop: a fekete doboz
Laptop: a fekete doboz Dankházi Zoltán ELTE Anyagfizikai Tanszék Lássuk a fekete doboz -t NÉZZÜK MEG! És hány GB-os??? SZEDJÜK SZÉT!!!.2.2. AtomCsill 2 ... hát akkor... SZEDJÜK SZÉT!!!.2.2. AtomCsill 3
Részletesebben6. óra Mi van a számítógépházban? A számítógép: elektronikus berendezés. Tárolja az adatokat, feldolgozza és az adatok ki és bevitelére is képes.
6. óra Mi van a számítógépházban? A számítógép: elektronikus berendezés. Tárolja az adatokat, feldolgozza és az adatok ki és bevitelére is képes. Neumann elv: Külön vezérlő és végrehajtó egység van Kettes
RészletesebbenA számítógép egységei
A számítógép egységei A számítógépes rendszer két alapvető részből áll: Hardver (a fizikai eszközök összessége) Szoftver (a fizikai eszközöket működtető programok összessége) 1.) Hardver a) Alaplap: Kommunikációt
RészletesebbenAz Informatika Elméleti Alapjai
Az Informatika Elméleti Alapjai dr. Kutor László Jelek típusai Átalakítás az analóg és digitális rendszerek között http://mobil.nik.bmf.hu/tantargyak/iea.html Felhasználónév: iea Jelszó: IEA07 IEA 3/1
RészletesebbenMagyar nyelvű szakelőadások a 2000-2001-es tanévben
Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság Magyar nyelvű szakelőadások a 2000-2001-es tanévben Kolozsvári Műszaki Egyetem Számítástechnika Kar Szerzők dr. Baruch Zoltán Bíró Botond dr. Buzás Gábor dr.
RészletesebbenXI. DIGITÁLIS RENDSZEREK FIZIKAI MEGVALÓSÍTÁSÁNAK KÉRDÉSEI Ebben a fejezetben a digitális rendszerek analóg viselkedésével kapcsolatos témákat
XI. DIGITÁLIS RENDSZEREK FIZIKAI MEGVALÓSÍTÁSÁNAK KÉRDÉSEI Ebben a fejezetben a digitális rendszerek analóg viselkedésével kapcsolatos témákat vesszük sorra. Elsőként arra térünk ki, hogy a logikai értékek
RészletesebbenElektronika Előadás. Műveleti erősítők felépítése, ideális és valós jellemzői
Elektronika 2 1. Előadás Műveleti erősítők felépítése, ideális és valós jellemzői Irodalom - Megyeri János: Analóg elektronika, Tankönyvkiadó, 1990 - U. Tiecze, Ch. Schenk: Analóg és digitális áramkörök,
RészletesebbenElektronika Oszcillátorok
8. Az oszcillátorok periodikus jelet előállító jelforrások, generátorok. Olyan áramkörök, amelyeknek csak kimenete van, bemenete nincs. Leggyakoribb jelalakok: - négyszög - szinusz A jelgenerálás alapja
RészletesebbenBevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba. Tihanyi Attila 2007 március 27
Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba Tihanyi Attila 2007 március 27 Ellenállások R = U I Fajlagos ellenállás alapján hosszú vezeték Nagy az induktivitása Bifiláris Trükkös tekercselés Nagy mechanikai
RészletesebbenELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK
ÉRETTSÉGI VIZSGA 2013. október 14. ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2013. október 14. 14:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 240 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati EMBERI ERŐFORRÁSOK
RészletesebbenMEM 5. A DIGITÁLIS ADATTÁRAK (MEMÓRIÁK) A FÉLVEZETŐ ALAPÚ MEMÓRIÁK
5. A DIGITÁLIS ADATTÁRAK (MEMÓRIÁK) A digitális berendezések a feladatuk ellátása közben rendszerint nagy mennyiségű adatot dolgoznak fel. Feldolgozás előtt és után rendszerint tárolni kell az adatokat.
RészletesebbenVillamos jelek mintavételezése, feldolgozása. LabVIEW előadás
Villamos jelek mintavételezése, feldolgozása (ellenállás mérés LabVIEW támogatással) LabVIEW 7.1 2. előadás Dr. Iványi Miklósné, egyetemi tanár LabVIEW-7.1 EA-2/1 Ellenállás mérés és adatbeolvasás Rn ismert
RészletesebbenElektronika alapjai. Témakörök 11. évfolyam
Elektronika alapjai Témakörök 11. évfolyam Négypólusok Aktív négypólusok. Passzív négypólusok. Lineáris négypólusok. Nemlineáris négypólusok. Négypólusok paraméterei. Impedancia paraméterek. Admittancia
RészletesebbenELEKTRONIKA I. TRANZISZTOROK. BSc Mérnök Informatikus Szak Levelező tagozat
ELEKTRONIKA I. TRANZISZTOROK BSc Mérnök Informatikus Szak Levelező tagozat Tranzisztorok Elemi félvezető eszközök Alkalmazásuk Analóg áramkörökben: erősítők Digitális áramkörökben: kapcsolók Típusai BJT
RészletesebbenELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK
ÉRETTSÉGI ÉRETTSÉGI VIZSGA VIZSGA 2009. 2006. május 22. ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2009. május 22. 8:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 180 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati
RészletesebbenGingl Zoltán, Szeged, :47 Elektronika - Műveleti erősítők
Gingl Zoltán, Szeged, 06. 06.. 3. 7:47 Elektronika - Műveleti erősítők 06.. 3. 7:47 Elektronika - Műveleti erősítők Passzív elemek nem lehet erősíteni, csi jeleket kezelni erősen korlátozott műveletek
RészletesebbenAUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ
ATOMATKA ÉS ELEKTONKA SMEETEK KÖZÉPSZNTŰ ÍÁSBEL VZSGA JAVÍTÁS-ÉTÉKELÉS ÚTMTATÓ A MNTAFELADATOKHOZ Egyszerű, rövid feladatok Maximális pontszám: 40. Egy A=,5 mm keresztmetszetű alumínium (ρ= 0,08 Ω mm /m)
RészletesebbenVillamos jelek mintavételezése, feldolgozása. LabVIEW 7.1
Villamos jelek mintavételezése, feldolgozása (ellenállás mérés LabVIEW támogatással) LabVIEW 7.1 előadás Dr. Iványi Miklósné, egyetemi tanár LabVIEW-7.1 KONF-5_2/1 Ellenállás mérés és adatbeolvasás Rn
RészletesebbenELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK
ÉRETTSÉGI VIZSGA 2008. október 20. ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2008. október 20. 1:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 20 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati OKTATÁSI ÉS
RészletesebbenMérés és adatgyűjtés
Mérés és adatgyűjtés 7. óra Mingesz Róbert Szegedi Tudományegyetem 2013. április 11. MA - 7. óra Verzió: 2.2 Utolsó frissítés: 2013. április 10. 1/37 Tartalom I 1 Szenzorok 2 Hőmérséklet mérése 3 Fény
RészletesebbenDr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 8
Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIA 8 Szekvenciális (sorrendi) hálózatok Szekvenciális hálózatok fogalma Tárolók RS tárolók tárolók T és D típusú tárolók Számlálók Szinkron számlálók Aszinkron számlálók
RészletesebbenElektronika 2. TFBE5302
Elektronika 2. TFBE5302 Mérőműszerek Analóg elektronika Feszültség és áram mérése Feszültségmérő: V U R 1 I 1 igen nagy belső ellenállású mérőműszer párhuzamosan kapcsolandó a mérendő alkatrésszel R 3
Részletesebben3. A DIGILENT BASYS 2 FEJLESZTŐLAP LEÍRÁSA
3. A DIGILENT BASYS 2 FEJLESZTŐLAP LEÍRÁSA Az FPGA tervezésben való jártasság megszerzésének célszerű módja, hogy gyári fejlesztőlapot alkalmazzunk. Ezek kiválóan alkalmasak tanulásra, de egyes ipari tervezésekhez
Részletesebben7.hét: A sorrendi hálózatok elemei II.
7.hét: A sorrendi hálózatok elemei II. Tárolók Bevezetés Bevezetés Regiszterek Számlálók Memóriák Regiszter DEFINÍCIÓ Tárolóegységek összekapcsolásával, egyszerű bemeneti kombinációs hálózattal kiegészítve
Részletesebben