Extras din laborator

Pct. 3.2 Perturbatii pe linia de alimentare produse de comutatiile circuitelor

a) presupunem ca iesirea portii este in “O” si am dori sa comute in “1”. Trebuie sa incarcam C1 si sa descarcam C2 cat mai repede, deci ne trebuie un curent are, care sa pompeze curent in C1 si din C2 trebuie sa absorbim un curent mare, curentul de incarcat fiind luat de la alimentare numai pe durata comutarii.

b) La pct. b) trebuie sa descarcam C1 si sa incarcam C2.

In figura 3 este aratata forma tensiunii la iesirea unei porti. Curentul consumat pe sursa este foarte mare pe durata comutatiei, in rest este mic. Curentii prezinta coarne de drac, foarte necesare pentru incarcarea condensatoarelor, insa ei produc si neplaceri: variatii mari ale tensiunii de alimentare care pot afecta functionarea normala a circuitelor sau pot da semnale false deoarece aceste impulsuri de tensiune pot sari inductiv sau capacitiv pe linii de semnal.

Cand k este deschis, becul 1 este aprins, becul 2 este inchis prin B1 circula curentul I1. Cand inchidem k se aprind ambele becuri, dar intensitatea luminoasa a lui B1 va scadea in primele momente ale comutatiei, deoarece curentul I1 se va imparti intre cele 2 becuri, iar tensiunea se injumatateste, apoi revine la valoarea normala. In acest timp, curentul va fi 2I.

Deschizand iar comutatorul k, curentul va fi 2I1, si se va duce tot in B1, care este posibil sa se arda, tensiunea pe linie se dubleaza.

Se observa ca simpla comanda a unui bec introduce impulsuri pozitive si negative pe linie.

Cauza ar putea fi inductanta pe linia de alimentare. Solutii pentru a combate aceste neplaceri sunt:

- sa avem linii cu inductantecat mai mici

- sa punem condensatoare pe linii pentru fiecare condensator

Pentru a avea inductanta pe linie cat mai mica trebuie sa avem conductorii de alimentare cat mai apropiati. In circuitele integrate digitale, pinii de alimentare se pun unul langa altul. De asemenea, se foloseste cablajul in patru straturi, in care straturile din mijloc sunt continue si sunt folosite pentru alimentare, distanta dintre ele fiind de 10μm, inductanta liniei este foarte mica.

3.4 Perturbatii datorate neadaptarii liniilor de semnal:

In general, perturbatia este un semnal strain fata de semnalul util. Neadaptarea liniei introduce un semnal corelat cu un semnal util.

Daca utilizam o linie in regim neadaptat vor aparea unde refletate, reflexii de semnal, pot aparea tensiuni negative, va creste timpul echivalent de propagare in sistem (scade frecventa de lucru), nu mai avem transfer maxim de putere. Se poate observa, in fig. 13, ca avem diferite constante in timpi, timpi de intarziere, tensiunea la iesire poate creste foarte lent, sau se pot trimite semnale false. Toate acestea apar la transmiterea unui semnal treapta.

Impedanta caracteristica pentru o linie depinde de distanta. Avand o linie cu Zc = 100Ω si punand la capatul acesteia o rezistenta R = 100 Ω vom observa ca adaptarea nu este buna. Asta deoarece se cere un curent pompat pe rezistenta foarte mare. Din aceasta cauza se face adaptarea cu un divizor de tensiune conectat la alimentare.

Pentru comanda liniilor exista si drivere de linii capabile sa pompeze curenti mari, dar de obicei sunt plasate la iesirea circuitului din motive de pret.

Desfasurarea lucrarii:

Se studiaza curentul consumat de o poarta logica in regim si perturbatiile pe care aceasta le determina pe linia de alimentare.

Pentru a vizualiza cat mai clar coarnele de drac comandam poarta cu impulsuri cu front lent ca sa latim coarnele.