E3 1 Inverter tristate esercitazione Fiorini spiegato passo passo

E3.1 – Inverter tri-state

1. Determinare la tabella di verità del circuito.
2. Calcolare il tempo di propagazione con EN=1 ed A che commuta da 1→0.
3. Calcolare la potenza dinamica quando EN=1 ed A è un’onda quadra ideale (livelli 0 e 1) frequenza f_a=400kHz.

Per CONVENZIONE, salvo diversamente indicato, si assume che il livello logico “0” corrisponda ad una tensione di 0V mentre il livello logico “1” ad una tensione pari a Vdd.

DATI:

k_p = ¹/₂µ_pC_ox^W/_L = 380 µA/V²

k_n = ¹/₂µ_nC_ox^W/_L = 380 µA/V²

V_tn = |V_tp| = 1V

V_DD = 5V

C_L = 4pF

INVERTER TRISTATE

CE

L'inverter tristate come dice la parola stessa ha 3 possibili stati:

• 0
• 1
• Z (alta impedenza)

Si usa soprattutto nelle applicazioni digitali in cui si vuole controllare se una porta logica sia attiva o meno a seconda dell'attivazione di un segnale (EN in questo caso).

Tabella di verità: gli ingressi sono 2, quindi dovremo considerare 2² = 4 possibili combinazioni

A = EN = 0: se la pedioli del pmos più in alto conduce, l'nmos più in basso è interdetto, come è interdetto anche l'nmos controllato da EN e l'nmos più in alto controllato da EN. Pertanto l'uscita.

Avendo A onda quadra ideate la potenza dinamica è come al solito:

P_D= f . C . V_DD² = 25 pF . 4_{00 kHz}

= 4 . 10^-5 W = 40 mW

Se avesse detto la potenza statica avrebbe dovuto assicurare:

• EN = 1 (Cattivamenti il tristate è OFF)
• uno dei 2 stati di A ad un valore fisso.