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vinz
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MessaggioInviato: Gio Gen 13, 2005 8:13 pm    Oggetto: Rispondi citando

Risposta alla domanda numero 6 (Giorgio Ghisalberti):

Domanda 6
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Tomaux
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MessaggioInviato: Gio Gen 13, 2005 8:46 pm    Oggetto: Rispondi citando

13) Si descriva il funzionamento di un circuito sequenziale in tecnologia CMOS. (2 volte)

i circuiti sequenziali sono circuiti con memoria, i cui stati di uscita dipendono non solo dal valore attuale dell’ingresso ma anche dagli stati precedenti.
Il lach S-R con porte nor è uno di questi: detto anche lach set-reset è ralizzato con due porte NOR incrociate. L’ingresso che pone lo stato a 1 è detto set l’altro reset. Ha que uscite Q e Qnegato complementari.

Le usite sono complementari e il latch memorizza il valore di 1 logico quando l’uscita Q è affermata. Bisogna prestare molta attenzone ad evitare uno stato proibito cioè quando entrambi gli ingressi S e R sono uguali a UNO, in questo caso entrabbe le porte avranno in uscita il valore ZERO, e questo è un controsenso dato che le due uscite devono complementari.quando invece entrambe le due porte hanno ingresso ZERO il bistabile si comporta come una memoria e avrà in uscita il valore precedente

[tabella di verità del latch e schema a porte logiche]

[per i più arditi schema del latch a mosfet]
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MessaggioInviato: Gio Gen 13, 2005 8:47 pm    Oggetto: Rispondi citando

2) Si descriva la realizzazione di una porta NAND a 3 ingressi in tecnologia CMOS. Si discuta
il dimensionamento dei dispositivi nel caso in cui i valori minimi di lunghezza L e larghezza
W di gate dei dispositivi nella tecnologia disponibile siano L = 0.25 µm, W = 0.75 µm. (3 volte)


[disegno di una porta NAND a tre ingressi, (c’è un Pmos in più in parallelo e un Nmos in più in serie rispetto a quella a 2 ingressi]

per creare una porta NAND a tre ingressi bisogna meteere tre dispositivi PMOS in parallelo seguiti da tre dispositivi NMOS in serie. Per dimensionare correttamente questa porta bisogna mettersi nel caso peggiore cioè quello nel quale uno solo degli ingressi è affermato.

(Wp/Lp)= 2,5 (Wn/Ln * 1/N) (W e L sono le larghezze e le lunghezze dei mos e ne sono gli ingressi)

quindi sostituenso si ha che il rapporto tra Wp e Lp deve essere 2.5 quindi Wp=0.75 e Lp= 0.3
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MessaggioInviato: Gio Gen 13, 2005 8:47 pm    Oggetto: Rispondi citando

5) Si descrivano le tecniche con cui in un sistema di telecomunicazioni un segnale in banda
audio può essere utilizzato per modulare un segnale portante. Si dia una descrizione di
circuiti elettronici utilizzati per la modulazione. (5 volte)

un segnale viene trasmesso facendogli modulare un segnale portante a radiofrequenza. Codificando l’informazione su portanti a diversa frequenza si può così trasmettere simultaneamente su diversi canali (e.g. FDM). Alcune frequenze si propagano meglio di altre: da 5 a 30 Mhz si ha una propagazione oltre la linea dell’orizzone (riflessione sulla ionosfera); oltre 1 Ghz sono sufficienti per la ricezione anche antenne di piccole dimensioni per ricever il segnale.
Il segnale modulato occupa una banda in frequenza pari a quello del segnale modulante, nelle trasmissioni audio ad alta fedeltà occupa una banda di circa 20 – 40 Khz, nelle tramissioni televisive alcuni Mhz. Un possibile circuito per la modulazione del segnale è l’amplificatore accordato. In questo dispositivo viene selezionata la banda di frequenza in cuiè contenuto il segnale di interesse (portante modulata in banda base) vengono eliminati i segnali e i rumori fuori dalla banda di interesse seguendo una procedura con un filtro passa banda.

[immagine dell’amplificatore accordato che si trova nei lucidi di re]

un altro circuito è il mixer, una portante ad alta frequenza viene variata in ampiezza da un segnale modulante che varia lentamente. Questo circuito realizza un’operazione algebrica tra le due forme d’onda. La portante a frequenza fc, modulata dai segnali compresi in una banda a fmax, produce una banda di frequenze simmetrica intorno a fc ed estesa tra (fc-fmax) e (fc+Fmax)

[grafici della banda simmetrica generata che si trova nei lucidi di re]
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MessaggioInviato: Gio Gen 13, 2005 8:47 pm    Oggetto: Rispondi citando

clarence ha scritto:
vinz ha scritto:
Risposta alla domanda numero 4 (Matteo Mazzoleni):

Domanda 4


Se qualcuno riesce a dargli un'occhiata perchè manca la parte sugli aspetti critici Shocked

Devo anche dire che questa è la domanda 16 seconda la numerazione "Ryan"... Wink
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MessaggioInviato: Gio Gen 13, 2005 8:48 pm    Oggetto: Rispondi citando

6) Si discutano le tecniche e i circuiti elettronici utilizzati in un sistema di ricezione di un
segnale modulato in frequenza.(2volte)

per ricevere un segnale modulato in frequenza viene usato un ricevitore a supereterodina con demodulazione a frequenza IF (frequenza intermedia fissa) ed un rilevatore che converte la deviazione in frequenza in un valore di ampiezza. Per far questo si usa il PLL (Phase Locked Loop), esso varia la frequenza di un VCO (voltage controlled oscillator) in modo da seguire la frequenza di un segnale di ingresso. Il segnale di controllo del VCO è il il segnale demodulato (segnale audio in banda base).
Il PLL ha diverse applicazioni: demodulazione AM e FM, sintetizzatore di frequenze, generatore di segnali pulitii da rumore, sincronizzatore di segnali di clock (generatore locale di segnali di riferimento agganciati in fase e frequenza a un segnale di riferimento).

Queto è uno schema a blocchi, ciò che è tra virgolette è un blocco, c’è un anello di retroazione da dopo l’ultimo blocco e finisce sul rilevatore di fase (che è un pallino non un blocco), sull’anello in ritorno c’è il “VCO”:

segnale FM ---> rilevator di fase---> “filtro passa basso” ---> “amplificatore accordato” ---> demodulatore di output

l’anello di retroazione fa in modo che la differenza tra la frequeza rilevata (f1) e quella demodulata (f0) rimanga costante, ovviamente è costante solo se i due segnali hanno effettivamente la stessa frequenza.
Il rilevatore di fase, che ha come funzione di trasferimento Vd= Kd(f0-f1), confronta il segnale di ingresso con il segnale di uscita dal VCO, generando un segnale che dipende dalle loro differenze di fase, se esse sono diverse l’uscita del rilevatore di fase è un segnale periodico con frequenza f3=f0-f1. per effetto dell’anello quindi questo segnale di errore (filtrato e amplificato) sposta f1 verso f0, mantenendo una relazione di fase fissa con il segnale di ingresso.
In queste condizioni l’uscita filtrata da rilevatore di fase è una tensione continua, che è una misura del segnale di ingresso.
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MessaggioInviato: Gio Gen 13, 2005 8:49 pm    Oggetto: Rispondi citando

11) Si discuta in che modo la geometria (lunghezza e larghezza di gate) dei dispositivi MOSFET
influisce sulle prestazioni statiche e dinamiche di un inverter CMOS. (1 volta)

le dimensioni dei MOSFET influenzano la funzione di trasferimento dell’inverter, se il dispositivo non è dimensionato correttamente, la funzione di straferimento si modifica in modo da diminuire i margini di rumore che può sopportare e quindi si ha un peggioramento delle prestazioni del dispositivo. Dal punto di vista dinamico invece la lunghezza influenza direttamente il tempo di propagazione del segnale da cui dipende in maniera quadratica (cioè nella formula c’è L al quadrato). Dipende dalla lunghezza del dispositivo anche la potenza dinamica dissipata infatti dalla formula W=frequenza*capacità*Lunghezza*Vdd al quadrato, di capisce che il dimensionamento errato di un dispositivo porta ad un aumento della potenza dissipata.
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MessaggioInviato: Gio Gen 13, 2005 8:49 pm    Oggetto: Rispondi citando

10) Si descriva la realizzazione di una porta logica a due ingressi in tecnologia CMOS. Si
discuta come vengono modificate le prestazioni statiche e dinamiche nel caso in cui al posto
della rete PMOS venga utilizzato un unico PMOS con gate a massa (logica pseudo NMOS). (1 volta)

12) Si descriva la realizzazione di una porta NAND in tecnologia CMOS in logica statica e
dinamica. Si discutano vantaggi e vantaggi delle due soluzioni. (1 volta)


queste due domande hanno una risposta identica.



Questa risposta potrebbe essere incompleta, domani la riverdrò e in caso ne posterò una versione aggiornata.


[disegno della porta nand in tecnologia CMOS e pseudo NMOS]

tramite il circuito dell’inverter è possibile realizzare le porte logiche elementari NAND e NOR. Una porta NAND a due ingressi in logica CMOS è formata da due PMOS in parallelo e da due NMOS in serie. Gli ingressi A e B sono applicati a ciascuna coppia dei dispositivi MOSFET.
Rispetto alla tecnologia CMOS, la tecnologia pseudo NMOS utilizza un minor numero di dispositivi MOSFET (N+1 contro 2N, dove N è il numero degli ingressi), occupa quindi un’area minore. Nella tecnologia pseudo Nmos però il Kp del Pmos deve essere dimensionato correttamente per compesare lo spostamento della curva caratteristica causata dalla mancanza di una rete di PMOS corrispondente a quella di NMOS.tra le prestazioni dinamiche che variano si ha che il tempo di propagazione diminuisce, nella porta Pseudo NMOS, in quanto dimunuisce la capacità complessiva:
in CMOS il tempo di risposta è:
Tp= (Cgn + Ccp)*Vdd/2k(Vdd-Vt)(alla seconda l’ultima parentesi)
In pseudo NMOS:
Tp= (Cgn)*Vdd/2k(Vdd-Vt)(alla seconda l’ultima parentesi)

Questa risposta potrebbe essere incompleta, domani la riverdrò e in caso ne posterò una versione aggiornata.
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MessaggioInviato: Gio Gen 13, 2005 8:50 pm    Oggetto: Rispondi citando

ora mi sono rotto i coglioni, la 1, la 4, la 16 e la 18 le posto domani!
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MessaggioInviato: Gio Gen 13, 2005 8:53 pm    Oggetto: Rispondi citando

ah, grazie a tutti quelli che hanno collaborato alla realizzazione di queste risposte.

se ovviamente qualcuno ne vuole correggere alcune è, non solo autorizzato, ma pregato di farlo... è pure moralmente obbligato a farlo prima possibile pure...
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MessaggioInviato: Gio Gen 13, 2005 8:56 pm    Oggetto: Rispondi citando

tomaux ha scritto:
ah, grazie a tutti quelli che hanno collaborato alla realizzazione di queste risposte.

se ovviamente qualcuno ne vuole correggere alcune è, non solo autorizzato, ma pregato di farlo... è pure moralmente obbligato a farlo prima possibile pure...


MAGICO TOMMY... Wink
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MessaggioInviato: Ven Gen 14, 2005 1:22 am    Oggetto: Rispondi citando

mittico tommy... io e il taz ci stavamo tirando matti per fare quella del cmos a tre ingressi ma nn trovavamo un cavolo.. però se volete ho un pdf dell'uni di pavia... qualcosa c'è....

grazie ancora!!
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MessaggioInviato: Ven Gen 14, 2005 3:24 pm    Oggetto: Rispondi citando

1) Descrivere il funzionamento dell’inverter CMOS e discutere le differenze fra inverter ideale
e reale. (2 volte)

L’inverter è un blocco elementare che inverte il segnale logico (0 o 1) in ingresso Vi; è alimentato con una tensione VDD alla quale corrisponde un valore logico alto (“1”), mentre l’uscita è indicata con il termine Vout. La tecnologia CMOS realizza su uno stesso substrato un dispositivo a canale N e uno a canale P. Lo schema circuitale di un invertitore realizzato con tecnologia CMOS prevede il substrato del dispositivo a canale N collegato a massa e quello del PMOS collegato alla tensione di alimentazione VDD. I due dispositivi hanno l’ingresso in comune. In un inverter ideale si chiama tensione di soglia la tensione VDD/2. I segnali in ingresso minori di tale tensione vengono considerati bassi, quindi l’uscita si porta al valore logico alto (VDD); quando Vi assume valori maggiori di VDD/2, l’uscita si porta al valore logico basso. Per quanto riguarda l’inverter reale la transazione dal livello alto a quello basso non è netta, ma esiste una zona di transizione delimitata VIH e VIL. Le tensioni di ingresso minori di VIL vengono interpretati come zeri logici, mentre quelle maggiori di VIH come “1” logici. In un inverter reale il livello massimo e minimo assunto dalla tensione in uscita non sempre coincida con VDD e O V.
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MessaggioInviato: Ven Gen 14, 2005 5:14 pm    Oggetto: Rispondi citando

4) Si discuta l’impiego di un amplificatore a MOS come sense amplifier in una memoria RAM.
Si descriva il funzionamento dell’amplificatore tramite un’analisi della risposta a piccoli
segnali.(1 volta)

realizzando una porta ROM tramite porte NOR si ha che il numero degli Nmos è m,olto maggiore di quello dei PMOS, è bene dimensionare i primi ad area minima. da questo dimensionamento risulta però che il valore di Vol è molto elevato. per risolvere questo problema viene messo sull'uscita della bit line un sense amplifier che effettua una lettura differenziale tra l'uscita della colonna e una tensione di riferimento. questi dispositivi permettono pure di ridurre il tempo di lettura della memoria, che è essenzialmente dato dal tempo necessario per variare la tensione delle bit lines, in quanto i tempi di carica e scarica delle capacità di linea si riducono se la variazione di tensione da rilevare è ridotta.

[disegni del sense amplifier e del sense amplifier in risposta ai piccoli segnali (non so dove andare a prenderli, io li avevo sulle fotocopie di ziki)]
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MessaggioInviato: Ven Gen 14, 2005 5:24 pm    Oggetto: Rispondi citando

16) Si descrivano i blocchi circuitali in un sistema di trasmissione e di ricezione in modulazione di ampiezza. Si discuta la funzione dei diversi blocchi ed eventuali aspetti critici.

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I blocchi circuitali fondamentali che regolano il sistema di trasmissione e ricezione in modulazione d'ampiezza sono:

- Amplificatori Accordati
- Modulatori e demodulatori
- Rivelatori Sincroni
- Ricevitori a Supereterodina (con oscillatore locale)

Un amplificatore accordato è un amplificatore che permette di eliminare tutti i segnali trasmessi all'infuori della banda di interesse a cui è accordato.
I modulatori e demodulatori (mixer e rilevatore di picco) per mettono di mescolare ed estrarre la forma d'onda desiderata, dalla portante. Per un rilevatore di picco si possono utilizzare due soluzioni: un diodo o un amplificatore operazionale. Entrambe le soluzioni però comportano dei difetti: il diodo è una struttura non lineare a bassi livelli e comporta una caduta di tensione ai suoi capi, mentre l'amplificatore è limitato a basse frequenze.
I rivelatori sincroni permettono al segnale AM di essere moltiplicato per un segnale con uguale frequenza della portante (con il filtro passa - basso elimineremo le frequenze con banda uguale a 2 volte la banda portante ottenendo così la frequenza originaria).
Nel Ricevitore a Supereterodina invece, il segnale modulato in RF viene amplificato tramite un Amplificatore Accordato poi mixato attraverso un Oscillatore Locale (generatore di segnali sinusoidali variabili in frequenza) producendo così un segnale ad un frequenza Intermedia Fissa (IF).

Se qualcuno volesse postare modifche o aggiunte a questa domanda è PREGATISSIMO di farlo Wink

Colgo l'occasione (visto che questo è il mio primo post Very Happy ) per salutare tutti quanti i partecipanti a questo forum!!!

Ciaooooooooooooooooo
Alex
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