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Esercizio elettronica digitale

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[11] Re: Esercizio elettronica digitale

Messaggioda Foto UtenteEnChamade » 20 giu 2021, 21:55

Roswell1947 ha scritto:La mi riflessione è corretta??

Se ho interpretato giusto la filosofia dell'esercizio, si. Quell'invertitore ideale ha l'uscita determinata o a V_{DD} o 0 V, tranne per il valore d'ingresso \frac{V_{DD}}{2} dove l'uscita non è definita. Ne consegue che sempre uno dei due MOS M3 e M4 è spento. Se parti con v_{in} dal livello logico basso e sali, M3 sarà quello spento; se parti da quello alto e scendi, M4 sarà quello spento. Quindi, lo spostamento di soglia di commutazione del sistema è dato dal fatto che ai MOS M1 e M2 metti in parallelo o M4 o M3 a seconda se stai salendo o scendendo con v_{in}.

Ora, partiamo dallo schema in FCJ

e supponiamo di avere v_{in} dal livello logico basso e che inzia a salire. Per effetto dell'invertiote ideale, il MOS M3 sarà spento e M4 acceso. Tu vuoi che avvenga la commutazione all'uscita dell'invertitore ideale quando all'ingresso ci sono 3,5V-\epsilon, dove \epsilon è piccolo a piacere. Per essere sulla soglia di commutazione per l'invertitore ideale, devi avere il nodo centrale a \frac{V_{DD}}{2}+\epsilon. In altre parole sei in questa situazione:


Devi dimensionare \left(\frac{W}{L}\right)_{M4} per avere questa situazione. Conosci tutte le tensione nel circuito. Quindi in che zona di lavoro si trovano M1, M2 e M4?
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[12] Re: Esercizio elettronica digitale

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 20 giu 2021, 23:34

M4 ha una Vsg=Vdd=5V ,Vsd=Vdd-2.5=2.5 e poiché Vt=-0.74 si avrà Vsd < Vsg-abs(Vt) cioè 2.5< 5-0.74 quindi si troverà in zona triodo...giusto? M1 ed M2 si dovrebbero trovare in zona di saturazione o sbaglio?
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[13] Re: Esercizio elettronica digitale

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 21 giu 2021, 8:23

M1 ha VGS=3.5V, VDS=2.5V, quindi?

Calcola le correnti di M1 ed M2. W/L di M4 lo trovi imponendo che IM2+IM4=IM1, con le tensioni riportate nello schema di Foto UtenteEnChamade.

Per M3 stesso tipo di calcoli, con tensione di ingresso pari a 1.5V, tensione di uscita dell'inverter di 5V e tensione sul nodo centrale sempre di 2.5V
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[14] Re: Esercizio elettronica digitale

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 21 giu 2021, 8:34

Quindi M1 in saturazione e M2 ed M3 in zona triodo?....mi sembra strano....pensavo che M1 ed M2 fossero in saturazione
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[15] Re: Esercizio elettronica digitale

Messaggioda Foto UtenteEnChamade » 21 giu 2021, 9:15

Roswell1947 ha scritto: ....mi sembra strano....pensavo che M1 ed M2 fossero in saturazione


Il fatto che su un invertitore bilanciato con ingresso a \frac{V_{DD}}{2} i due MOS siano in zona attiva, non vuol dire che su un circuito completamente diverso come questo deve per forza accadere :mrgreen: :mrgreen: . Anche se ti sembra che ci siano delle somiglianze fra i due.
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[16] Re: Esercizio elettronica digitale

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 21 giu 2021, 9:35

La cosa strana è che ho trovato una soluzione in Internet ,dello stesso identico esercizio,fatta da un prof univ americano (university of Waterloo) e considera M1 e M2 in saturazione mentre M3 in zona triodo....
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[17] Re: Esercizio elettronica digitale

Messaggioda Foto UtenteEnChamade » 21 giu 2021, 9:43

Possiamo vederla o è un segreto di stato?
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[18] Re: Esercizio elettronica digitale

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 21 giu 2021, 9:48

Ecco la soluzione trovata....Univerity of Waterloo..come potete notare la corrente che scorre in M1 ed M2 viene trattata che se fosse in saturazione ..mentre M4 in zona triodo...
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[19] Re: Esercizio elettronica digitale

Messaggioda Foto UtenteEnChamade » 21 giu 2021, 10:07

Eh, cosa vuoi. Anche i professori sbagliano. :mrgreen: :mrgreen:

D'altronde dovresti essere in grado di capirlo da solo, visto questo schema:


M1 ha una v_{gs}=3.5\textrm{ V} e una v_{ds}=2.5 \textrm{ V}. Come fa ad essere in saturazione avendo V_{THn}=0.74 \textrm{ V}?
M2 si trova invece in saturazione. Sei sicuro che nell'esercizio che tu hai trovato ci siano le stesse V_{TH}?
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[20] Re: Esercizio elettronica digitale

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 21 giu 2021, 10:23

Mi sembra che sia uguale....
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