Характеристики цифровых схем
1.6. Характеристики цифровых схем
Характеристики представляют собой одно– или многомерные зависимости величин, определяющих состояние или режим работы электронных схем, от других величин, рассматриваемых как независимые. Так же, как параметры, характеристики делятся на статические и динамические.
Статические характеристики не являются функцией частоты или времени и не связаны с динамическими параметрами. Среди статических характеристик наиболее часто используются вольт – амперные характеристики (BAX), определяющие связь между токами и напряжениями на выводах электронной схемы в заданных внешних условиях. Основные статические характеристики следующие.
Входная BAX элемента — зависимость тока I1i (напряжения U1i) ί-го входа от напряжения U1i (тока I1i) на этом же входе, а также от напряжений (токов) на остальных выводах при заданных величинах внешних воздействий. Выходная BAX – зависимость тока I2j (напряжения U2j) от напряжения U2j (тока I2j) на j-м выходе, а также от напряжений (токов) на остальных выводах при заданных величинах внешних воздействий. Графически выходные BAX представляются семейством одномерных характеристик.
Производными от выходных BAX являются передаточные характеристики — зависимость выходного напряжения U2j (тока I2j) от входного напряжения U1i (тока I1i) при фиксированных напряжениях (токах) на остальных выводах.
Важными статическими характеристиками цифровых элементов являются зависимости токопотребления (энергопотребления) по каждому из k выводов, подключаемых к источникам питания.
Динамические характеристики цифровых элементов бывают двух типов и представляют собой зависимость динамических параметров элементов от электрических режимов и внешних факторов, а также зависимость некоторых статических параметров от рабочей частоты или временного интервала. К первому типу динамических характеристик относятся: зависимость длительности задержки распространения сигнала tзд р от параметров нагрузки Zн (емкость Cн, индуктивность Lн, сопротивление нагрузки Rн, коэффициент разветвления по выходу Краз); зависимость длительности задержки tзд. р от температуры и других внешних факторов; зависимость длительности фронта tф 01, t ф10 на выходе элемента от параметров входного сигнала. Ко второму типу характеристик относятся, например: зависимость мощности потребления Pпот от частоты переключения элемента; зависимость допустимой амплитуды импульсной помехи Unом от ее длительности.