نام فایل : الکترونیک دیجیتال اجزای مدارات دیجیتال

فرمت : .ppt

تعداد صفحه/اسلاید : 24

حجم : 0 مگابایت

بنام خدا
الکترونیک دیجیتالاجزای مدارات دیجیتال
مقدمه

اجزای اصلی سازنده مدارات دیجیتال را میتوان به صورت ترانزیستورهای MOS ، دیودها و سیمهای ارتباط دهنده آنها نام برد.
ترانزیستورها سالهاست که در مدارات دیجیتال مورد مطالعه بوده اند اما تاثیر سیمها در کارکرد مدار در سالهای اخیر اهمیت بیشتری داشته اند که در اثر کوچک تر شدن مدارات و افزایش سرعت آنها بوجود آمده است.
برای بررسی نقش هر یک از اجرای مدار مدلی برای هر یک از عناصر تعریف میشود که کار تحلیل و شبیه سازی مدار را تسهیل میکند.
از مدلهای ساده میتوان برای تحلیل دستی مدارات استفاده نمود ولی آنها ممکن است دقت کمی داشته باشند.
در جاهائیکه دقت بیشتری مورد نیاز باشد از مدلهای پیچیده تر استفاده خواهد شد که عمدتا برای شبیه سازی کامپیوتری مورد استفاده قرار میگیرند. در این فصل مدلهای مختلفی معرفی خواهند شد.
دیود
دیود بندرت بصورت مستقیم در مدارات دیجیتال بکار برده میشود. اما بصورت غیر مستقیم در همه جای مدار وجود دارد. هر ترانزیستور MOS خود حاوی چند دیود با گرایش معکوس است که عملکرد آن را تحت تاثیر قرار میدهند.
خازنهای وابسته به ولتاژی که از این دیودهای پارازیتی تشکیل میشوند نقش مهمی در رفتار سوئیچینگ گیتهای MOS دارد.
از دیودها همچنین برای محافظت ورودی های مدارات دیجیتال در مقابل بارهای استاتیکی استفاده میشود.
Electro-Static Discharge (ESD) Protection
دیود پیوند PN
پیوند PN ساده ترین عنصر المان نیمه هادی است که از دو ناحیه P و N ساخته میشود.
ناحیه P با استفاده از یک ناخالصی پذیرنده نظیر Boron و ناحیه N با استفاده از یک ناخالصی دهنده نظیر فسفر ساخته میشود.
در بین دو ناحیه یک ناحیه تخلیه بوجود می آید.
ایجاد جریان
مجاورت دو ناحیه N و P باعث میشود تا غلظت عناصر دارای گرادیان بزرگی شود.غلظت الکترون ها( حفره ها) در ناحیه N (P) زیاد بود و در ناحیه P (N) بشدت کم میشود.
این گرادیان باعث میشود تا الکترونها از ناحیه N به ناحیه P نفوذ نمایند. همین امر برای ناقلهای اکثریت ناحیه دیگر اتفاق میافتد (جریان نفوذی).
حرکت ناقلها باعث باقی ماندن یون های غیر متحرک در ناحیه مربوطه میشود. در ناحیه اتصال بین دو نمیه هادی تعداد زیادی ناقل اکثریت محل خود را ترک کرده و یونهائی که برجای باقی میمانند تشکیل یک ناحیه تخلیه میدهند که در آن تمام ناقلهای متحرک محل خود را ترک گفته اند.
وجود یونها در این ناحیه سبب به وجود آمدن یک میدان الکتریکی در مرز بین دو نیمه هادی میشود.
این میدان باعث میشود تا ناقلها نتوانند از ناحیه تخلیه عبود کنند در نتیجه در حالت تعادل جریان عبوری از ناحیه صفر خواهد بود. در واقع میتوان گفت که این میدان یک جریان رانشی (drift) بوجود می آورد که با جریان نفوذی قبلی برابری کرده و آنرا خنثی میکند.

....