![](//s1.studylibfr.com/store/data-gzf/d4f09c38f1d065d57554ff9c546262c2/1/002348231.htmlex.zip/bg5.jpg)
Cours ELE2302 Circuits Électroniques Automne 2005
Cours ELE2302 Circuits Électroniques Page 5 de 8
Laboratoire #6 La logique CMOS 2005/11/20 18:04
V
OH
=V
CC
) à l'état bas (nominalement V
OL
=0 volt), le condensateur est initialement
chargé, et on vient placer la résistance équivalente d'un transistor (Q
2
dans le cas de
l'inverseur de la figure 3) à ses bornes. Le circuit de la figure 6, ci-contre, montre ce qui
se passe lors d'un changement d'état de l'entrée. Le
commutateur est dans la position haute si l'entrée est basse, et
dans la position basse si l'entrée est haute. Les deux résistances
représentent respectivement les impédances des deux
transistors quand ceux-ci sont allumés. Il est clair que le temps
de décharge (ou de descente) dépend de la valeur du
condensateur de charge (C
L
). Pour la transition inverse, le
condensateur est initialement déchargé, et on vient le relier à
V
CC
à l'aide de la résistance du transistor Q
1
.
QP5 Avec les impédances des transistors données plus haut, quelles
seront les temps de montée (0% à 90%) et de descente (100% à
10%) à la sortie de l'inverseur de la figure 3 s'il est connecté à une charge capacitive de
1nF?
Note: Cette capacité est fortement exagérée, pour faciliter les mesures au laboratoire. En fait,
dans le cas habituel, la capacité de charge dépassera rarement 75pF, soit l'équivalent
d'environ dix (10) entrées de portes CMOS.
QP6 Quelle est la capacité de charge la plus grande qui permette encore d'espérer des temps de
montée et de descente inférieurs à 20nS?
Note: On peut considérer ici que les transistors commutent de façon instantanée car leurs temps
d'allumage et d'extinction sont négligeables devant l'effet de cette charge capacitive.
1.4 Caractéristiques de transfert du CMOS
En temps normal, les signaux appliqués à l'entrée d'un circuit CMOS sont carrément
hauts ou bas. Cependant, il arrive que les transitions d'un état à un autre se fassent lentement
(cas, par exemple, d'une charge capacitive), et cela peut affecter les performances de plusieurs
façons. Lorsque l'entrée n'est ni vraiment haute ni vraiment basse, les deux transistors (Q
1
et Q
2
,
figure 3) sont partiellement allumés. Il en résulte que le courant d'alimentation augmente
considérablement, pour la porte concernée. De plus, la tension de sortie risque alors de n'être ni
haute ni basse, ce qui affectera les portes dont les entrées sont connectées à cette sortie et ainsi
de suite.
En général, si les transitions à l'entrée d'un circuit sont lentes, les effets seront de quatre
classes principales.
- Ralentissement des transitoires à la sortie. En général, elles seront tout-de-même plus
rapides qu'à l'entrée.
- Pertes de synchronisme. Si un signal avec un temps de transition trop lent est appliqué
sur les entrées de plusieurs portes, les différences entre les niveaux critiques de ces portes
entraîneront des différences entre les moments où elles commuteront.
- Pertes de stabilité. Les circuits peuvent osciller si leurs entrées demeurent trop longtemps
Figure 6, Inverseur
Circuit Thévenin
V
CC
=5volts
200Ω
Q
1
OUT
Q2
100ΩC
L
IN=L
IN=H