Dieser Thread hier bringt mich zu einer Frage, die ich mir schon immer mal gestellt habe: Beitrag "Anfänger in Elektronik: Abblockondensatoren von 100nF nahe am ICs!" Bei Schaltvorgängen in Digital-ICs z.B. in CMOS-Technik treten Stromspitzen auf gegen deren Auswirkungen man allerhand Aufwand treibt wie Blockkondis, geeignete Leitungsführung (Vcc und Masse dicht beieinander um Schleifen zu minimieren, am besten Powerplanes). Meine Frage: wie kommen diese Stromspitzen wirklich zustande? Im jedem Falle müssen beim Umschalten parasitäre Kapazitäten umgeladen werden, das verursacht Stromspitzen. Man liest jedoch auch oft die Begründung 'beide Tranistoren im CMOS-Zweig sind kurz gleichzeitig offen'. Ist das wirklich so? Kann man CMOS-Schaltungen nicht auch so designen, dass der eine Transistor sperrt, bevor der zweite aufmacht? Und wenn ja, warum macht man es nicht so? Hinreichend steile Ansteuerflanken vorausgesetzt würde dabei kein floatender Knoten entstehen, da während der sehr kurzen Zeit, in der kein Transistor leitet, die parasitäre Kapazität das Potenzial hält. Diese Frage ist für mich von rein akademischem Interesse. Ich brauche die Antwort nicht für irgendwas, ich find's nur interessant.
> Hinreichend steile Ansteuerflanken vorausgesetzt würde dabei kein > floatender Knoten entstehen, da während der sehr kurzen Zeit, in der > kein Transistor leitet, die parasitäre Kapazität das Potenzial hält. Entweder man macht die Flanken sehr steil um wieder auf die Schaltzeiten zu kommen und muss sich dann mit den entsprechenden EMV-Problemen herumschlagen oder man lässt das gesamte IC langsamer schalten und reduziert damit den maximal möglichen Takt. Letztenendes muss das Timing aller beteiligten Transistoren mitspielen. Und die kürzest mögliche Schaltzeit ist ab einen gewissem Punkt auch wieder fertigungsbedingt.
Die nachvollziehbarste Erklärung wird sein, daß bei einem Mosfet ton kleiner ist als toff.
Das Problem ist, dass beide Transistoren durch das gleiche Signal angesteuert werden, der eine Transi macht dann auf, der andere zu. Um die beiden n acheinander zu schalten, braucht man wieder Zusatzbauteile welche dann wieder Leistung verbraten und Platz brauchen, ob man am End edamit effektiver kommt ist fraglich. Deshalb nimmt man es denk ich lieber in Kauf, dass kurz beide Transis offen sind (sind ja meistens noch Widerstände mit drin, so dass kein richtiger Kurzschluss zwischen Vcc und GND ist.
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