Copyright 008 The McGraw-Hill Companies srl Esercizi Cap 6 6 Disegnare lo schema a blocchi di una OM 04 x 4 bit con un indirizzamento bidimensionale a) Quante porte NAND sono necessarie? b) Quanti transistori devono essere usati nella matrice di memoria e quanti emettitori deve avere ciascun transistore? SULUZONE Lo schema a blocchi è: W0 W A A A 6 to 64 Decoder W 409 celle (64 x 64) W6 6 6 6 6 6 to 6 to 6 to 6 to CS CS Y Y Y a) Per ogni uscita del decodificatore è necessaria una porta NAND, per ciascun Multiplex sono necessarie una porta NAND per ogni ingresso dalle celle della memoria più una porta NAND per l uscita n totale occorrono: Per il decodificatore Per ciascun Totale 64 porte NAND 7 porte NAND 64 + 7 x 4 porte NAND b) Per ogni riga, corrispondente ad un uscita del decodificatore, occorre un transistore ; ad ogni colonna corrisponde un emettitore Quindi sono necessari:
Copyright 008 The McGraw-Hill Companies srl 64 transistori a 64 emettitori 66 Sono disponibili due OM da 6 kbit organizzate come 048 x 8 Mostrare come collegarle per ottenere a) una OM da kbit (048 x 6) e b) una OM da kbit (4096 x 8) SULUZONE a) Una om 048 X 6 ha l architettura: A A A STOBE CS A A A A A A OM 048 X 8 CS CS OM 048 X 8 CS CS Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y8 Y9 Y Y Y a) Una om 4098 X 8 ha l architettura: A A A A A A A A A A OM 048 X 8 CS CS OM 048 X 8 CS CS Y Y Y Y Y Y Y Y Y STOBE
Copyright 008 The McGraw-Hill Companies srl 60 Nel convertitore D/A di Figura 65 del testo il terzo bit più significativo (MSB) N - è e tutti gli altri bit sono a zero a) Determinare la tensione ai nodi N -, N -, N - e l uscita V o in funzione di V e delle resistenze b) Per un D/A a 8 bit con il bit meno significativo a (LSB) e tutti gli altri a 0, calcolare le tensione di tutti i nodi e dell uscita SULUZONE a) n figura è riportato, per comodità, lo schema del convertitore D/A a rapporto Come dimostrato nel testo, da ogni resistenza di valore si vede a destra e a sinistra una resistenza pari a, quindi la tensione del nodo N- vale V /, la tensione del nodo N- è la metà di quella del nodo N-, quindi vale V /6, la tensione del nodo N- è la metà di quella del nodo N-, quindi vale V / 0 N- N- N- + - OUT VU V Quindi la tensione d uscita risulta V U V V + + N b) Si osservi che, quando ci si muove nella rete da sinistra verso destra, la tensione dei nodi si riduce progressivamente di un fattore Quindi per N 8 risulta: V V V V V V V V V V0, V0, V, V, V, V4, V5, V6, V7 6 4 48 96 9 84 V U V V + + 0 84 6 Nel DAC a scala invertita in figura i commutatori sono connessi direttamente all'ingresso dell AO a) Dimostrare che la corrente erogata da V è una costante indipendente dall'ingresso digitale Spiegare perché con questo sistema vengono eliminati i transitori dovuti al ritardo di propagazione b) Quanto vale la corrente nel commutatore SN e V o se il MSB è e tutti gli altri sono 0? c) ipetere il punto b), supponendo che il bit precedente il MSB sia e tutti gli altri 0
Copyright 008 The McGraw-Hill Companies srl d) Nel convertitore D/A a 4 bit, calcolare V o per LSB a e tutti gli altri bit a zero SULUZONE a) per le proprietà della rete, la resistenza vista da V è in parallelo a +, ovvero ; pertanto risulta: V Questo risultato è indipendente dal valore della parola digitale in ingresso perché, se il contatto dell interruttore è spostato verso l ingresso dell AO, esso è virtualmente a massa (a causa del corto circuito virtuale), mentre è effettivamente a massa se è spostato verso il basso Ciò implica che la corrente in ciascuna resistenza della scala è costante e indipendente dalla posizione degli interruttori n questo modo si elimina ogni ritardo di propagazione, dal momento che l unico transitorio che si verifica è dovuto al breve tempo di commutazione degli interruttori b) per le proprietà della rete, la corrente che scorre in S N- vale: e V O vale SN V VO S N V c) se solo LSB è a, la corrente che entra nell AO e va a finire nella resistenza di reazione vale: e V O vale V S 0 6 6 4
Copyright 008 The McGraw-Hill Companies srl V VO S 0 6 8 6 Disegnare lo schema circuitale di un DAC a scala invertita - a 6 bit a) Per V 5 V, quanto vale la massima tensione di uscita? b) Qual è la risoluzione? SULUZONE La rete desiderata risulta: V MSB S5 S4 S S - + OUT S LSB S0 a) per le proprietà della rete, la resistenza vista da V è in parallelo a +, ovvero ; pertanto risulta: V Quindi la corrente nei commutatori risulta: V V V V V S5, S4, S, S, S, S0 4 4 8 8 6 6 64 V 64, e la tensione d uscita risulta ( ) V + + + + + U S5 S4 S S S S0 V + + + + + 984 V 4 8 6 b) la risoluzione è data dall LSB, ovvero: 5
Copyright 008 The McGraw-Hill Companies srl V r 056 V 6