Γ. Τσιατούχας. Βασικές Αρχές Κυκλωµάτων

Transcript

1 ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ & ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ Γ. Τσιατούχας Αντικείμενο Μαθήματος Βασικές Αρχές Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων Μοντέλο κυκλώματος Αναπαράσταση σήματος Δίκτυα αντιστάσεων Νόμοι Kirchhoff Ανάλυση κυκλώματος Θεωρήματα δικτύων Ανάλυση μικρού σήματος Ανάλυση κατά συχνότητα Βασικές Αρχές Ψηφιακών Κυκλωμάτων Ψηφιακά συστήματα Επίπεδα τάσεων Ψηφιακές πύλες Δυαδική αριθμητική Δυαδικοί κώδικες Αλγεβρα Bοοle Aπλοποίηση λογικών συναρτήσεων 2 1

2 Διδασκαλία Βασικές Αρχές Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων Βασικές Αρχές Ψηφιακών Κυκλωμάτων Παρασκευή 13:00 15:00 Παρασκευή 15:00 19:00 Ανάλυση Κυκλωμάτων και Σημάτων. Rizzoni Διαφάνειες Φροντιστήρια Παραδόσεις Εργαστήρια Βιβλίο Υλικό Ασκήσεις Δευτέρα 12:00 14:00 Τετάρτη 9:00 13:00 Ψηφιακή Σχεδίαση... Διαφάνειες Φροντιστήρια 3 Εργαστήριο Εβδομάδα 1η 2η 3η 4η 5η 6η 7η 8η 9η Τμήμα Α Τμήμα Β ΗΚ ΨΚ ΗΚ ΨΚ ΗΚ ΨΚ ΗΚ ΨΚ ΗΚ ΨΚ Τμήμα Γ Τμήμα Δ ΨΚ ΗΚ ΨΚ ΗΚ ΨΚ ΗΚ ΨΚ ΗΚ ΗΚ ΨΚ ΗΚ: Ηλεκτρικά κυκλώματα, ΨΚ: Ψηφιακά Κυκλώματα Σημειώσεις: Εργαστηριακές Ασκήσεις (κ. Σουλίου). Εργαστήριο: Αίθουσα Β25 στον Β' Όροφο Ομάδες των 2 ή 3 ατόμων Δήλωση Ομάδων στην πόρτα του εργαστηρίου Β25 (τις επόμενες ημέρες) 4 2

3 Κανονισμός Εργαστηρίου Κάθε άσκηση θα είναι κοινή για όλους και απαιτεί προετοιμασία από το σπίτι! Εξέταση κάθε άσκησης στο εργαστήριο. Προσέλευση στην προκαθορισμένη ώρα. Μόνο μία ΔΙΚΑΙΟΛΟΓΗΜΕΝΗ απουσία επιτρέπεται και εφόσον, αναπληρωθεί σε επαναληπτικό εργαστήριο που θα γίνει στο τέλος. Απουσίες κατά την εβδομάδα πριν το Πάσχα και αμέσως μετά το Πάσχα λόγω μετακίνησης ΔΕΝ ΔΙΚΑΙΟΛΟΓΟΥΝΤΑΙ!!! Απουσία ή αποτυχία στο εργαστήριο αφαιρεί το δικαίωμα της γραπτής εξέτασης 5 MO Τρανζίστορ MO Τρανζίστορ 32nm R Απλό Μοντέλο Τρανζίστορ Σύμβολο 6 3

4 ) Ψηφιακή Τεχνολογία Intel Xeon E Τεχνολογία 32nm Ρολόι μέχρι 3.3Hz 8 πυρήνες (cores) 2,263 δισεκ/μύρια τρανζίστορ 32ΚΒ/32ΚΒ instruction/data L1 cache / πυρήνα 256KB L2 cache / πυρήνα 20MB διαμοιραζόμενη L3 cache 1.5ΤΒ LRIMM κύρια μνήμη στα 1.6HZ Μέχρι 150W κατανάλωση ισχύος! 7 Μοντέλο MO Τρανζίστορ Ι R Ι Στην πράξη, η αντίσταση R είναι μια μη γραμμική και χρονικά μεταβαλλόμενη αντίσταση! I (A) -4 x I = k ( V V ) α V (V) 6 x 10-4 V = 2.5 V t I (A) V = 2.0 V V = 1.5 V 1 V = 1.0 V Σύμβολο V (V) 8 4

5 Μοντέλο MO Τρανζίστορ ΙΙ C C C B R on C B C B B C R off C Γιαναεπιτύχουμετιςεπιδόσειςπουζητάμεαπόένα τις επιδόσεις που από ηλεκτρονικό κύκλωμα, θα πρέπει να το αναλύσουμε με βάση τα μοντέλα των δομικών του μονάδων (π.χ. τρανζίστορ), τα οποία απαρτίζονται από στοιχειώδη ηλεκτρικά κυκλωματικά στοιχεία, όπως πηγές, αντιστάσεις, πυκνωτές, πηνία...! 9 Διασυνδέσεις Διασυνδέσεις 6 Διασυνδέσεις 5 Διασυνδέσεις C i 1 R i 1 C i C i+1 R i Διασυνδέσεις 3 Διασυνδέσεις 2 Διασυνδέσεις 1 Τρανζίστορ 10 5

6 Ηλεκτρονική: Μέθοδος Εργασίας V R 1 Q 2 i Ισοδύναμο κύκλωμα για Q 1 ανάλυση υ i + R 2 R L υ o g υ m1 gs1 υ m2 gs2 i υ gs1 ro1 υ R gs2 2 g υ r o2 R L υ o Μαθήματα Υλικού στο Τμήμα Αρχιτεκτονική Υπολογιστών I Αρχιτεκτονική Υπολογιστών II Σχεδίαση Ψηφιακών Δοκιμή ή& & Αξιοπιστία Συστημάτων Ηλεκτρονικών Συστημάτων Ψηφιακή Σχεδίαση II Ψηφιακή Σχεδίαση I Τεχνικές Σχεδίασης Κυκλωμάτων CMO Βασικές Αρχές Κυκλωμάτων Ηλεκτρονική ΚυκλώματαVLI 12 6

7 Βέλτιστη Επιλογή Παρακολούθησης Ψηφιακή Σχεδίαση I Βασικές Αρχές Κυκλωμάτων Ηλεκτρονική Προπτυχιακός Κύκλος Ψηφιακή Σχεδίαση ΙΙ Αρχιτεκτονική Υπολογιστών I Αρχιτεκτονική Υπολογιστών IΙ Κυκλώματα VLI Δοκιμή & Αξιοπιστία Ηλεκτρονικών Συστημάτων Τεχνικές Σχεδίασης Κυκλωμάτων CMO Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Μεταπτυχιακός Κύκλος 13 Εργαστήριο Ηλεκτρονικής 14 7

8 Εργαστηριακός Εξοπλισμός 15 Βιβλιογραφία Ανάλυση Κυκλωμάτων και Σημάτων I&IIII iorgio Rizzoni, Εκδ. Παπαζήση,2005. Basic Circuit Theory Chrales esoer, Ernest Kuh, Εκδ.Mcraw Hill, Foundations of Analog and igital Electronic Circuits Anant Agarwal, Jeffrey Lang, Εκδ. Morgan Kaufmann Pub., Διαφάνειες Μαθήματος: