Энергия ( работа ) переключения

Из-за связи быстродействия и мощности важную роль играет параметр ЛЭ, учитывающий эти параметры совместно и называемый энергией или работой переключения. Работа переключения вычисляется как произведение потребляемой мощности на задержку распространения сигнала, т.е. равна Р*tз. (т.к. мощность – милливатты, динамичность – нс, величина Р*tз выражается в пикоджоулях ).

Установим связь работы переключения с некоторыми параметрами обобщенной схемы ЛЭ с пренебрежимо малыми бесполезными потерями мощности ( т.е. с малой Рст ).

Общая задержка сигнала в ЛЭ физически объясняется инерционностью внутренних процессов в транзисторах и постоянными времени нагрузочных емкостей, для современных ЛЭ доминирует второй фактор).

Это позволяет изобразить ЛЭ в виде некоторой без инерционной части с RC-цепью на выходе:

1

R_вых y

Х_n С

R_вых- выходное сопротивление схемы ЛЭ и сопротивление цепей связи;

С- складывается из ёмкости нагрузки, монтажа, цепей связи и т.д.

При каждом переключении ЛЭ С перезаряжается, напряжение на ней изменяется на величину U=U¹ – U⁰.

Независимо от сопротивления цепей перезаряда, при этом затрачивается энергия:

W =

Если ЛЭ переключается с частотой f, на периоде имеется 2 переключения (в прямом и обратном направлении), и энергия, затрачиваемая в единицу времени, то есть мощность, потребляемая элементом:

Максимальная частота, с которой можно переключать элемент, связана с задержками сигналов в нем. Уменьшив задержку в некоторое число раз, можно повысить частоту переключения в то же самое число раз. Иначе: произведение максимальной частоты переключения на время задержки равно некоторой постоянной k:

или

Подставляя в выражение для Р, получим:

Видно, что работа переключения снижается с уменьшением ёмкости схемы и логического перепада U.

Поэтому для цифровых элементов справедливо: схема улучшается по критерию работы переключения с уменьшением её размеров (это снижает ёмкости) и логического перепада напряжения.

Дата добавления: 2015-02-12; просмотров: 235 | Нарушение авторских прав

Похожая информация:

1. B) Расчет количества воздуха для проветривания по газовыделению при взрывных работах при проветривании восстающей выработки нагнетательным способом
2. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. 1.1. Административный регламент разработан в целях повышения качества предоставления и доступности предоставления государственной услуги "Ежемесячное
3. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. 1.1. Регламент разработан в целях повышения качества и доступности предоставления государственной услуги "Предоставление ежемесячных денежных выплат на
4. I. Самостоятельная работа с информационными источниками
5. I. Теоретическая часть. Принцип полимеразной цепной реакции был сформулирован в 1983 г Kary Mullis, работавшим в ДНК-полимеразами термофильных бактерий
6. I.I. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
7. I.III. ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
8. II. Самостоятельная работа студентов
9. II. Самостоятельная работа студентов. 1. Письменная контрольная работа по рецептуре
10. IV. Работа с интервьюерами и проведение опроса
11. Quot;Бедные и средний класс работают ради денег". "Богатые заставляют деньги работать на себя"
12. XI. ПРОФОРИЕНТАЦИОННАЯ РАБОТА В ШКОЛАХ, ЛПО и др. (процессы 03 и 04)

Поиск на сайте:

На сайте можно прочитать про:

Деформации и разрушения дорожных одежд и покрытий: Деформации и разрушения могут быть только покрытий и всей до­рожной одежды в целом. К первым относит...

Архитектурное бюро: Доминантами формообразования служат здесь в равной мере как контекст...

Классификация электровозов: Свердловский учебный центр профессиональных квалификаций...

Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line