Kompensacja wpływu zmian temperatury na czas propagacji cyfrowych podzespołów elektronicznych

• Autorzy: Maćkowski M.

Warianty tytułu

EN

Compensation of the changes temperature influence on the propagation time of the digital electronic components

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Temperaturowa stabilność czasu propagacji elementów elektronicznych wpływa na dokładność precyzyjnych przyrządów pomiarowych, szczególnie wykorzystywanych w metrologii czasu i częstotliwości. Czas propagacji cyfrowych elementów elektronicznych zależy od wielu czynników, takich jak temperatura i napięcie zasilania. Wpływ temperatury i napięcia zasilania na czas propagacji występuje we wszystkich rodzajach układów cyfrowych (m.in. CMOS, HCMOS), w tym w rekonfigurowanych układach cyfrowych. W celu utrzymania stałej wartości czasów propagacji kompensowanych układów, na podstawie przeprowadzonych pomiarów wyprowadzono liniowe równanie kompensacyjne określające wartość napięcia zasilającego w zależności od temperatury. Opracowano i zbadano układ kompensujący, który ponad 10-krotnie zwiększa stabilność czasu propagacji w porównaniu do układu o stałym napięciu zasilającym.

EN

The temperature stability of the propagation time of electronic components influence the accuracy of precision measuring instruments, especially used in the time and frequency metrology. The propagation time of electronic components is dependent on many factors such as operating temperature and supply voltage. Influence of temperature and supply voltage on the propagation time apply to the all digital ICs (for example CMOS, HCMOS) including programmable logic devices. In aim to the propagation time stabilization the compensatory equation was defined after execution of measurements of propagation time of basic logical CMOS gates and CPLD structures dependence from temperature and supply voltage. Have been developed and tested a compensation circuit which increases the propagation time stability more than 10 times in comparison with a circuit with constant power supply.

Słowa kluczowe

PL

układy cyfrowe; CPLD; czas propagacji; kompensacja temperatury; napięcie zasilające

EN

digital ICs; CPLD; propagation time; temperature compensation; supply voltage

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 54, nr 6
• Strony: 28--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr.

Twórcy

autor

Maćkowski M.

• Politechnika Poznańska, Wydział Elektroniki i Telekomunikacji

Bibliografia

• [1] Maćkowski M., Lange K.: Kompensacja wpływu temperatury na czas propagacji scalonych funktorów logicznych za pomocą napięcia zasilającego, Elektronika nr 6/2011, s. 38-41.
• [2] Kalisz J.: Podstawy elektroniki cyfrowej. WKL, Warszawa, 2007.
• [3] Dongsheng Ma, Chuang Zhang: Thermal Compensation Method for CMOS Digital Integrated Circuits Using Temperature-Adaptive DC-DC Converter. Circuits and Systems II: Express Briefs, Vol. 53, No. 11, November 2006, pp. 1284-1288.
• [4] K. N. Leung, C. H. Lo, P. K. T. Моk, Y. Y. Mai, W. Y. Leung, M. J. Chan: Temperature-compensated CMOS ring oscillator for power-management circuits. Electronics Letters, Vol. 43, No. 15, Digital Object Identifier: 10.1049/el:20070935, Publication Year: 2007, pp. 786-787.
• [5] Sundaresan K., Allen P. E., Ayazi F.: Process and Temperature Compensation in a 7-MHz CMOS Clock Oscillator. IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. 41, No. 2, Digital Object Identifier: 10.1109/ JSSC.2005.863149, Publication Year: 2006, pp. 433-442.
• [6] Lange K., Kasznia M.: Application of Vernier interpolation for digital time error measurement. PWT 2008, Poznan, December 2008.
• [7] Maćkowski M., Lange K.: Układ kompensujący wpływ temperatury na parametry czasowe układów elektronicznych zawierających cyfrowe układy scalone. Zgłoszenie patentowe w Polskim Urzędzie Patentowym, nr zgłoszenia P.399484, 11.06.2012.