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Alt 2008-10-03, 12:13:37   #8 (im Thread / einzeln)
anddill
Moderator & Elektronik-Guru
 
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Re: Diskussion zu: Paralleler Bus vs. seriellem Punkt zu Punkt

Zitat von urpils Beitrag anzeigen
schöner Artikel. Danke!

dennoch hätte er auch gerne noch etwas länger sein können. Ich hätte auch nichts, gegen einen noch tieferen Einstieg und eine etwas genauere Erklärung, wie genau denn nun die Ein/-Ausgänge realisiert werden...
Mag aber vielleicht nichts mit dem Thema des Artikels zu tun haben und persönliche Präferenz sein. Dennoch: danke!
Das würde einen 5-seitigen Ausflug in die Grundlagen und praktischen Ausührungen der CMOS-Technik erfordern.
Aber ich kann es ja mal versuchen, ganz knapp zu beschreiben:
CMOS-Schaltungen sind immer so ausgelegt, daß die Transistoren voll durchgesteuert werden. SO hat man immer stabile Pegel. Außerdem kann man aus einer CMOS-Stufe nur dann den maximalen Ausgangsstrom entnehmen, wenn die Transistoren voll "aufgedreht" sind. Der Vorteil: Man kann hohe Ströme (hoch heißt hier ein paar Milliampere) nutzen, um sämtliche Ladungsträger, die in den Leitungen und den angeschlossenen Eingängen sitzen sehr schnell umschaufeln. Der Nachteil ist, daß auch die Ladungsträger in den Transistoren erst umgeschaufelt werden müssen, so daß eine gewisse Zeit vergeht, ehe der Transistor anfängt umzuschalten. Erhöht man die Schaltfrequenz, kommt man aus diesem Umschalten gar nicht mehr raus, und die Ausgangsspannungen erreichen nicht mehr die definierten Pegel. Man kann das Problem etwas umgehen, indem man die Betriebsspannung erhöht (Overclocker aufgemerkt! ), aber wie wir alle wissen, hat das unangenehme bis gefährliche Nebenwirkungen.
Bei den Ausgangsstufen der seriellen Links werden die Transistoren gezielt in einem Schwebezustand gehalten. Man treibt einen gewissen Ruhestrom durch den Transistor, und steuert den dann so, daß sich am Ausgang eine mittlere Spannung einstellt. Diese Transistoren sind auch anders ausgelegt, sie sollen ja auch keine möglichst niedrigen Einschaltwiderstände erreichen, sondern möglichst linear und mit definierter Steilheit in genau dem Bereich arbeiten, den normale CMOS-Transistoren meiden wie der Teufel das Weihwasser. Steuert man diese Transistoren an, entsteht ein Ungleichgewicht zwischen dem injizierten und abgeleiteten Strom, das sich über die Linkleitungen ausgleicht und damit das Signal erzeugt.
Ist unheimlich schwer zu erklären, ohne tief in die Grundlagen zu gehen.

Vielleicht hilft ein Autovergleich: Normale CMOS-Stufen arbeiten wie ein Trecker-Diesel. Sie stampfen mit Macht hoch und runter. Serielle Ausgänge sind dann so eine Art Wankel-Motor. Hohe Drehzahl, minimale oszillierende Massen und wenig Kraft pro Hub.

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