С первой ревизии

Можно ли подавать на вход цифровой логики аналоговые сигналы? Всем известно, что у цифровых микросхем есть пороговые уровни. Входной уровень сигнала должен быть ниже Vil или выше Vih. Что же произойдет, если уровень сигнала будет за пределами этих границ? На рисунке слева показан выходной каскад CMOS логики, упрощенно он состоит из двух полевых транзисторов p и n канального. На графике слева можно видеть зависимость выходного напряжения от входного. Когда на входе оказывается сигнал, приблизительно равный половине питания, выходной каскад начинает работать как усилитель в линейном режиме. Чаще всего данный эффект является нежелательным, однако иногда работа в линейном режиме будет полезна. При сдвиге рабочей точки на половину питания можно усиливать нетребовательные к уровням искажений сигналы: в цепях кварцевых генераторов, датчиков. Варианты создания рабочей точки показаны справа на рисунке. Высокоомный резистор с выхода на вход создает условия: Vin = Vout = Vdd/2. Далее коэффициент усиления будет зависеть от частоты и питающего напряжения, что показано на графике справа.

Зачем нужны эквалайзеры для высокоскоростных интерфейсов? Рассказываю про их назначение, архитектуру и применения в реальных системах.

Написал статью про конденсаторы, будет интересна для инженеров всех уровней. Начинаем с классификации, а под конец разбираем неожиданные сюрпризы от этих ребят.

Небольшая статья про подходы к оценке временной разбежки между электрическими сигналами на плате. Хорошее напоминание о том, зачем требуется выравнивать фазу, главное делать это с умом.

Почему стабилитроны на 4,5-5,5В самые лучшие? Взглянем на графики импеданса и температурного коэффициента стабилитрона в зависимости от напряжения пробоя. Температурный коэффициент ниже этого диапазона отрицательный, выше - положительный. Аналогично с импедансом. С чем это связано? Эффект туннельного пробоя с отрицательным температурным коэффициентом преобладает на малых напряжениях. На высоких напряжениях доминирует эффект лавинного пробоя с положительным температурным коэффициентом. Эти два эффекта сталкиваются в диапазоне напряжений 4,5-5,5В, компенсируя друг друга. Этим и объясняется популярность стабилитронов в этом диапазоне.

Похоже, у автора особые отношения с каскодом

Мой первый пост на Хабре, в котором разбираю тестовое задание на схемотехника в Яндекс. Обсудить или предложить улучшения можно в любых комментариях.

Мои рассуждения по поводу задачи: У нас есть 8 ядер по 2 CPI (циклов на инструкцию) на частоте 3 ГГц время на выполнение одной инструкции: (1 / 3ГГц * 8) * 2 = 83 пс, это 1 / 83 пс = 12 * 10^9 инструкций за секунду. Из них 12 * 10^9 * 0.67% = 80.4 * 10^6 промахов за секунду. Требуемая пропускная способность будет равна количеству промахов за секунду на размерность шины L2, поскольку L2 обращается к SDRAM в момент промаха. Итого требуемая пропускная способность: 80.4 * 10^6 * 32 B = 2572.8 MB/c, если требуется в два раза больше то 5146 MB/с, это соотвествует одной планке DDR2-667 исходя из картинки в комментариях.

Думаю, опытным схемотехникам приведенные выше приемы хорошо известны. Теперь же, я приведу более интересный пример из смежной области, который давно обсуждал с коллегами. Предположим, у вас есть материнская плата (Baseboard) и карточка (Add-in card). На материнской плате стоит I2C буфер (DD1), линии которого подтянуты к 3V3. I2C материнской платы идет на разъем PCIe карты. На карточке стоит I2C устройство (DD2), линии которого подтянуты к локальному домену питания 3V3_AIC, формируемому на карточке. Что произойдет с I2C шиной материнской платы в момент вставления карты в разъем и как можно изменить схему, чтобы этого не произошло?

Сегодня поговорим об утечках и как с ними бороться. Сталкивались ли вы с положительным потенциалом на отключенном домене питания? Самый вероятный сценарий появления напряжения на отключенном питании связан с утечками через соседние домены. Рассмотрим пример: На картинке 1 представлены две цифровые микросхемы, микросхема DD1 питается от домена 3V3_STB, DD2 от 3V3. Предположим, 3V3_STB присутствует, 3V3 отключено, в этом случае на питании 3V3 гарантировано появится потенциал. Его размер зависит от токонесущей способности выводов A1 - A3 и сопротивления между 3V3 и землей. Почему так происходит? Рассмотрим детальнее выводы A1 и D1. На картинке 2 представлена внутренняя структура микросхемы DD2. На входах цифровых микросхем стоят защитные диоды на питание и землю, через них и будет происходить утечка на 3V3. На картинке 3 показан путь тока, домен 3V3_STB отказывается соединен с доменом 3V3 через транзистор и диод. Есть несколько вариантов решения проблемы утечек: 1. Уменьшить сопротивление шины 3V3 (картинка 4). В этом случае ток, формируемый микросхемой, подключенной к домену 3V3_STB создаст лишь небольшое падение на резисторе. 2. Разорвать путь протекания тока. Для этих целей можно использовать буфер с высокоомным выходом (картинка 5). Буфер транслирует сигналы с входа на выход только при наличии питания 3V3 на выводе OE. 3. Снизить ток утекающий в домен. Для этого достаточно добавить последовательные резисторы между A1 и D1. 4. Программно запрещать (при такой возможности) выставлять логическую единицу на выводе A1 до установления питания 3V3.

Думаю многим будет интересно посмотреть как выглядит сервер для задач искусственного интеллекта. STH обозревает продукт от Supermicro, особенно хочется отменить механику (мне понравилась идея с ручками мидплейна на странице 4) и систему охлаждения.

Совсем недавно хвалил apple за их зарядное устройство, настало время поругать. Регулярно использую их проводные наушники с разъемом lightning, как по мне, звук в них более чистый чем в air pods (особенно первых, которые я использовал пол года), они не требуют зарядки и занимают минимум места. Однако я заметил одну их неприятную особенность - они ужасно защищены от статики. Особенно это заменено в зимнее время года из - за сухого воздуха и шерстяных вещей. При статическом разряде спокойно может увеличиться громкость, переключиться песня, со временем звук становится тише и дело не в загрязнении. Как настоящий инженер я полез проверять как же реализована ESD - защита и обнаружил вот что. Как оказалось, в пластиковую часть разъема встроен аналоговый чип (картинка 1-2). Предполагаю, это что - то похоже на кодек ADAU1761 от AD. В документации на чип можно найти предупреждение о возможности пробития статикой (картинка 3). Теперь подробнее о плате, что то похожее на ESD защиту можно видеть только на цифровой стороне разъема (выделил красным на картинке 1). На левой стороне платы расположены контакты, ведущие к проводам наушников, предполагаю, что это две земли, два динамика и гарнитура. Если бы между контактными площадками стояли ESD диоды, в случае разряда весь ток проходил бы через них. Исходя из модели тела человека (HBM), импульс может быть от 3.2кВ до 40кВ, думаю достаточно чтобы пробить расстояние между площадками. Импульс явно проходит на контакт с гарнитуры и на контакт динамика, чего не было бы при наличии ESD диодов, ведь разряд пошел бы по пути наименьшего сопротивления. Наверняка в подобном кодеке предусмотрена ESD защита, или хотя бы диоды на питание и землю, как делают в большинстве микросхем (картинка 4). Однако импульсу до чипа надо еще дойти, помимо прочего при регулярном срабатывании внутренних диодов их сопротивление растет (образуя на выходе делитель и снижая уровень сигнала), учитывая размер микросхемы диоды там явно небольшие. Из всего вышесказанного я прихожу к выводу, что внешние ESD являются наилучшим решением: они предотвращают пробой на соседние контакты, за счет большего размера способны поглощать больше энергии без негативных последствий. Это все мои предположения и в чем то я могу быть не прав, желающие могут исправить или дополнить меня в комментариях

Думаю некоторые из вас видели подобные золотые кирпичики. Особенно они распространены на платах графических ускорителей. Места на карточке мало, а GPU может потреблять более 1000А. В данной статье инженеры Vicor рассказывают какие требования предъявляются к подобным платам и как правильно выстроить подсистему питания.

Ездил на праздники в Китай и побывал на самом большом рынке электроники в Шеньжене. Слово рынок в данном случае максимально применимо. В этом месте вы можете приобрести абсолютно любой компонент, требуемый для производства вашего устройства. Встречаются практически все западные и европейский производители. Остается вопрос об оригинальности микросхем, но думаю найти оригинал возможно. Неподалеку происходит сборка/ремонт различной техники, а в другом здании расположены офисы транспортных компаний. Так что, если захотите начать свой маленький электронный бизнес - вы знаете куда ехать.