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dtlab_t3 [2024/04/09 18:51] beckmanf [Auswertung] Bericht und Ausgleichsgerade hinzugefügt. |
dtlab_t3 [2025/03/27 14:28] (current) beckmanf [Auswertung] gemeinsamer Bericht |
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Im [[dtlab_t1#vorbereitung|Datenblatt]] ist in Kapitel 11 "Power Supply Recommendations" die Anordnung eines solchen Blockkondensators im Layout einer Platine in der Nähe des Bausteins dargestellt. | Im [[dtlab_t1#vorbereitung|Datenblatt]] ist in Kapitel 11 "Power Supply Recommendations" die Anordnung eines solchen Blockkondensators im Layout einer Platine in der Nähe des Bausteins dargestellt. | ||
- | Auf dem ZIF Board befindet sich auf der Rückseite ein Kondensator für die Versorgungsspannung. | + | Auf dem ZIF Board befindet sich auf der [[dtlab_t1#labor|Rückseite ein Kondensator]] für die Versorgungsspannung. |
==== Fragen zur Vorbereitung ==== | ==== Fragen zur Vorbereitung ==== | ||
- | Nehmen Sie für die Transistoren in Abbildung 1 einen On Widerstand von 100 Ohm an. Der Off Widerstand soll 1 MOhm betragen. Vdd soll 5V sein. Der Kondensator hat eine Kapazität von 20pF. | + | a) Nehmen Sie für die Transistoren in Abbildung 1 einen On Widerstand von 100 Ohm an. Der Off Widerstand soll 1 MOhm betragen. Vdd soll 5V sein. Der Kondensator hat eine Kapazität von 20pF. |
* Die Eingangsspannung des Inverters ist Low. Wie groß ist die Ausgangsspannung, wenn der Ausgang des Inverters mit 20 mA belastet wird? | * Die Eingangsspannung des Inverters ist Low. Wie groß ist die Ausgangsspannung, wenn der Ausgang des Inverters mit 20 mA belastet wird? | ||
- | * Nehmen Sie an, dass die Ausgangsspannung Low ist. Der Kondensator ist vollständig entladen. Wie groß ist der Strom direkt nach dem Umschalten des Ausgangs von Low nach High? | + | * Nehmen Sie an, dass die Ausgangsspannung Low ist. Der Kondensator ist vollständig entladen. Wie groß ist der Strom direkt nach dem Umschalten der Eingangsspannung von High nach Low? |
* Nehmen Sie jetzt an, dass die Versorgungsleitung einen Widerstand von 10 Ohm hat. Auf welchen Wert ändert sich die Betriebsspannung am Baustein während des Umschaltzeitpunktes? | * Nehmen Sie jetzt an, dass die Versorgungsleitung einen Widerstand von 10 Ohm hat. Auf welchen Wert ändert sich die Betriebsspannung am Baustein während des Umschaltzeitpunktes? | ||
* Welchen durchschnittlichen Strom aus der Versorgung erwarten Sie bei einer Frequenz des Eingangssignals von 1 MHz? | * Welchen durchschnittlichen Strom aus der Versorgung erwarten Sie bei einer Frequenz des Eingangssignals von 1 MHz? | ||
* Welche Leistung benötigen Sie dann? | * Welche Leistung benötigen Sie dann? | ||
* Welche Leistung benötigen Sie, wenn in der Schaltung 100 solche Inverter sind? | * Welche Leistung benötigen Sie, wenn in der Schaltung 100 solche Inverter sind? | ||
- | * Mit welcher Taktfrequenz können Sie das Eingangssignal in etwa betreiben? | + | * Mit welcher maximalen Taktfrequenz können Sie das Eingangssignal bei der Messung der Schaltung in Abbildung 1 in etwa betreiben? |
- | Antworten: 3V, 50mA, 4,5V, 100uA, 0,5mW, 50mW, 20 MHz | + | Antworten: 3V, 50mA, 4,5V, 100uA, 0,5mW, 50mW, 50 MHz |
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+ | b) Mit welcher Frequenz können Sie den Eingang der Kettenschaltung von vier Invertern mit dem 74HC00 IC für die Messung des Stroms maximal betreiben? | ||
Bitte notieren Sie Ihre Überlegungen auf einem Zettel und bringen Sie den Zettel mit ins Labor. | Bitte notieren Sie Ihre Überlegungen auf einem Zettel und bringen Sie den Zettel mit ins Labor. | ||
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Bestimmen Sie für die Messungen eine Ausgleichsgerade für den Strom in Abhängigkeit von der Frequenz anhand der [[https://de.wikipedia.org/wiki/Methode_der_kleinsten_Quadrate|Methode der kleinsten Fehlerquadrate]]. Nutzen Sie die {{ ::dt-fehlerquadrate.ods | LibreCalc ODS Beispielkalkulation}} und berechnen Sie die beste Ausgleichsgerade für Ihre Daten. Welche "Kapazität" würde sich anhand der Ausgleichsgeraden ergeben? | Bestimmen Sie für die Messungen eine Ausgleichsgerade für den Strom in Abhängigkeit von der Frequenz anhand der [[https://de.wikipedia.org/wiki/Methode_der_kleinsten_Quadrate|Methode der kleinsten Fehlerquadrate]]. Nutzen Sie die {{ ::dt-fehlerquadrate.ods | LibreCalc ODS Beispielkalkulation}} und berechnen Sie die beste Ausgleichsgerade für Ihre Daten. Welche "Kapazität" würde sich anhand der Ausgleichsgeraden ergeben? | ||
- | Laden Sie den [[https://moodle.hs-augsburg.de/mod/assign/view.php?id=376437|Untersuchungsbericht Leistungsaufnahme NAND in Moodle]] hoch. | + | Laden Sie den gemeinsamen Untersuchungsbericht für Verzögerungszeit und Leistungsaufnahme in Moodle hoch. |