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dubbio "catena" di inverter

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[11] Re: dubbio "catena" di inverter

Messaggioda Foto Utentephase » 25 giu 2015, 21:09

Non ti seguo :roll:

$R_{on2}$ l'avevo calcolata correttamente pur avendo messo la relazione sbagliata
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[12] Re: dubbio "catena" di inverter

Messaggioda Foto Utenteboiler » 25 giu 2015, 22:01

OK, penso di aver capito dov'è il malinteso. Tu hai scritto che si raddoppia la lunghezza e hai raddoppiato L.
È controintuitivo, ma la la lunghezza (termine in italiano di uso comune) è la larghezza (termine microelettronico) e viceversa.

Se ti sta fumando il cervello, ti capisco :mrgreen:
Per dirla in modo chiaro: la lunghezza di un gate (L) è quella parallela al flusso di corrente.
La larghezza (W) è quella perpendicolare.

L si sceglie nel 99% dei casi pari alla minimum feature size del processo (per motivi di efficienza) e si varia W (quindi la larghezza, che però, visto che W > L, siamo portati a chiamare lunghezza) ?%

Sono pronto a scommettere una birra che l'esercizio si riferisce a questa situazione.

Poi... anche la formula per la capacità non è corretta... non so cosa mi passava per il cervello (oltre a Weissbier, visto che al momento sono a Monaco :mrgreen: :U: ) prima. La capacità del gate è ovviamente proporzionale alla sua area, che è W\cdotL.

Quindi... il carico visto dal primo inverter raddoppia senza che la sua driving strength (non uso capacità di pilotaggio per non fare casini liguistici, che la capacità di cui stiamo parlando qui è un'altra) cambi.
La driving strength del secondo inverter ___________ senza che il carico visto cambi (il terzo inverter resta uguale).

Riempi lo spazio vuoto e trova la soluzione ;-)

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[13] Re: dubbio "catena" di inverter

Messaggioda Foto Utentephase » 25 giu 2015, 22:06

no no... so bene la differenza tra w ed l... ma l'esercizio un po', ehm ehm, bruttino, chiede di raddoppiare L e non w... e quindi la capacità aumenta e la resistenza anche... :ok:

se aumenta $L$ aumenta $R$ perché I\propto \dfrac{w}{L} \rightarrow R\propto\dfrac{L}{w}

e se aumenta $L$ aumenta $C$ perché $C\propto wL$

EDIT: ho fatto confusione nei primi post :oops: la capacità è proporzionale a wL come scritto in questo post
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[14] Re: dubbio "catena" di inverter

Messaggioda Foto Utenteboiler » 25 giu 2015, 22:29

In tal caso hai ragione, ma l'esercizione è un vero schifo perché
  1. ha poco a che fare con la realtà
  2. è a metà strada tra una semplificazione e un modello semi-accurato, risultando in una porcheria
  3. cambiando L si cambiano caretteristiche del transistor che non permettono piú di fare una proprozionalità (vedi per esempio velocity saturation)

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[15] Re: dubbio "catena" di inverter

Messaggioda Foto Utentephase » 25 giu 2015, 22:35

Hai perfettamente ragione! ma diciamo che sono domandine che devono essere prese con le pinze :roll:

Comunque in definitiva il tempo raddoppia? :mrgreen: alla fine non ho capito
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[16] Re: dubbio "catena" di inverter

Messaggioda Foto Utentegotthard » 25 giu 2015, 22:37

gotthard ha scritto:Puoi scrivere qui sotto le formule (fatte a scuola/prese dal libro in cui stai studiando) della capacità di ingresso e della capacità di uscita di un singolo inverter, relazionate entrambe alle dimensioni dei due mosfet (uno p e l' altro n, costituenti l' inverter)?

Ecco, ti avevo chiesto di scrivere le formule da voi usate, proprio per vedere se erano differenti da quelle che uso io, che sono queste:

1-tempo di propagazione di un inverter è proporzionale a R_{on}C_O, dove C_O=C_0+C_L è la capacità totale al nodo d' uscita dell' inverter, data da:

C_0=dipendente dalle capacità parassite interne dell' inverter

C_L=capacità di carico "esterna"


2-capacità di ingresso di un inverter è data da: C_I=C_{G,n}+C_{G,p}=C_{ox}(W_nL_n+W_pL_p).


3-capacità d' uscita di un inverter è data da: C_0=\frac{1}{2}(C_{G,n}+C_{G,p})+C_{DB,n}+C_{DB,p}=\frac{1}{2}C_{ox}(W_nL_n+W_pL_p)+C_{DB,n}+C_{DB,p}

dove C_{DB} è la capacità presente tra drain e bulk, ed è indipendente dal parametro L.

E quindi, questa indipendenza della C_{DB} dalla L, rende la risposta ben più complicata dal solo dire "raddoppia", "quadruplica", ecc., però...
...vedo che il vostro prof non ve la fa proprio considerare questa C_{DB}


PS:
C_{ox}=\epsilon_0\frac{\epsilon_{ox}}{t_{ox}}

C_G=C_{ox}(WL), sarebbe la tua C_{gate}

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Quindi, stando alle tue formule, senza considerare le C_{DB}, sei sicuro che la C_{L1} sia questa?
phase ha scritto:C_{l1}= C_{gateN2}+C_{gateP2}=2(C_{gateN1}+C_{gateP1})

e non questa?

C_{L1}=\frac{1}{2}(C_{gateN2}+C_{gateP2})=(C_{gateN1}+C_{gateP1})

:roll:
...\frac{\mathrm{d} p}{\mathrm{d} t}=JCM... :!:
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[17] Re: dubbio "catena" di inverter

Messaggioda Foto Utenteboiler » 25 giu 2015, 22:46

Il primo inverter non cambia nulla nelle sue caratteristiche, quindi carica con la stessa corrente la capacità di ingresso del secondo, che però è raddoppiata. Ergo ci vorrà il doppio del tempo per arrivare al threshold del secondo inverter.

Il secondo inverter vede lo stesso carico, ma è in grado di fornire solo la metà della corrente, quindi, stesso discorso, il terzo inverter ci metterà il doppio del tempo a vedere la soglia di threshold al suo ingresso.

Dopodiché commuterà nel tempo normale, perché né carico né dimensioni dei suoi transistor sono cambiate.

Se prima avevi t+t+t=3t, ora hai 2t+2t+t=5t

Come vedi non raddoppia e non quadruplica ;-)

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[18] Re: dubbio "catena" di inverter

Messaggioda Foto Utentegotthard » 25 giu 2015, 22:47

Altra cosa: quali sono, a questo punto, le possibili soluzioni? :-P

Così, almeno, andiamo per esclusione! :mrgreen:
...\frac{\mathrm{d} p}{\mathrm{d} t}=JCM... :!:
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[19] Re: dubbio "catena" di inverter

Messaggioda Foto Utenteboiler » 25 giu 2015, 22:49

gotthard ha scritto:Così, almeno, andiamo per esclusione! :mrgreen:


:mrgreen: :ok: =D>
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[20] Re: dubbio "catena" di inverter

Messaggioda Foto Utentephase » 25 giu 2015, 23:06

le altre sono non cambia e non diminuisce che sono da escludere... comunque sono domande in cui si ha circa 30 secondi a disposizione di media... quindi potete capire che le mie formule sono usate per fare una stima MOLTO approssimativa... capisco che ci sono le capacità del drain quelle parassite tra gate e drain e gate e source e chi più ne ha più ne metta... direi che 5t può essere presa come raddoppia
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