comportamento dei semiconduttori drogati all'aumentare della temperatura

[dario fgx]

Salve gente ho urgentissimo bisogno di tutte le vostre lauree per creare qualcosa di buono e , perchè no, utile ad approfondire l'argomento a chi della comunità volesse farlo:Mi toccano gli esami di maturità al liceo scientifico tecnologico e devo preparare uno straccio di tesina, partendo dai semicondutturi e sulle possibilità di oc delle cpu, nel vano tentativo di destare l'interesse di qualche prof.Ora dopo aver presentato una sintetica ed efficacie spiegazione della dipendenza della resistività dalla temperatura vorrei analizzare il comportamento dei semiconduttori drogati quando li stressiamo con l'oc.i punti fondamentali sono :
1)Perchè una cpu da i numeri se raggiunge temperature troppo elevate, per4chè si genera una pletora di errori
2)dato che all'aumentare della temperatura aumenta la conducibilità dei semiconduttori, come l'overvolt consente di raggiungere la stabiltà.
Ho solo nozioni teoriche su diodo transistore e semiconduttori in generale che nn mi consentono di spiegare tutto ciò.
Mi fido ciecamente di voi , sepervi vicini anche in questa piccola prova infonde fiducia.quandi raga:
HELP!

[QBalle]

tesina sull' overclock , grandissimo ! :D
forse non so aiutarti ma ti meriti un UP
:D

[principino1984]

grandissimo... sei il primo che conosco che fa una tesina del genere...io mi ero limitato alla storia del rock, con canzoni degli iron maiden e guns in sottofondo... ;)

un'altra bella domanda è perchè portando i semiconduttori a temperature molto minori dello zero si aumenta la capacità di overclock visto ke i semiconduttori hanno dei range di temperature molto precisi, mi ricordo una volta ke avevo letto da qualke parte ke abbassando molto la temp di un semiconduttore si avevano delle perdite di conducibilità ecc ecc e mi sn sempre chiesto xkè quando metto il procio a -70 riesco a raggiungere overclock molto più spinti allora... spero abbiate capito questo ragionamento contorto, ma sn sotto esami e nn faccio altro ke studiare quindi la dislessia sta avanzando al passare dei giorni :sofico: :Prrr: :help:

[rug22]

Salve gente ho urgentissimo bisogno di tutte le vostre lauree per creare qualcosa di buono e , perchè no, utile ad approfondire l'argomento a chi della comunità volesse farlo:Mi toccano gli esami di maturità al liceo scientifico tecnologico e devo preparare uno straccio di tesina, partendo dai semicondutturi e sulle possibilità di oc delle cpu, nel vano tentativo di destare l'interesse di qualche prof.Ora dopo aver presentato una sintetica ed efficacie spiegazione della dipendenza della resistività dalla temperatura vorrei analizzare il comportamento dei semiconduttori drogati quando li stressiamo con l'oc.i punti fondamentali sono :
1)Perchè una cpu da i numeri se raggiunge temperature troppo elevate, per4chè si genera una pletora di errori
2)dato che all'aumentare della temperatura aumenta la conducibilità dei semiconduttori, come l'overvolt consente di raggiungere la stabiltà.
Ho solo nozioni teoriche su diodo transistore e semiconduttori in generale che nn mi consentono di spiegare tutto ciò.
Mi fido ciecamente di voi , sepervi vicini anche in questa piccola prova infonde fiducia.quandi raga:
HELP!

1)perchè con l'aumento di calore,che è energia,gli elettroni si allontanano dal nucleo facendo i salti degli orbitali...di conseguenza il segnale elettrico passa con difficoltà corrompendosi

2)Uhm...il processore overclockato consuma di più...con l'overvolt dai più alimentazione.

[cicoandcico]

vediamo se riesco a risponderti facilmente...

tutti i microprocessori si basano su logica cmos (nmos + pmos). ovviamente questi dispositivi hanno un certo tempo di commutazione da cui dipende la frequenza della logica stessa. proprio a causa di questo tempo avviene la disipazione di calore, infatti per un "instante" i due transistor sono contemporaneamente in conduzione e scorre corrente nel ponte (corto circuito).

se te aumenti la tensione di alimentazione il tempo di commutazione cala e quindi puoi salire di frequenza. se imposti una f troppo elevata è possibile che la logica non ce la faccia a commutare... per farti un esempio stupido, invece di
10101010
ottieni
10001000

e quindi il pc svalvola.

tieni presente che il discorso è molto più complesso... io ho cercato di semplificare il p0iù possibile.

[dario fgx]

1)perchè con l'aumento di calore,che è energia,gli elettroni si allontanano dal nucleo facendo i salti degli orbitali...di conseguenza il segnale elettrico passa con difficoltà corrompendosi

2)Uhm...il processore overclockato consuma di più...con l'overvolt dai più alimentazione.
scusa ma io dovrei fare una tesina su questo?
Allora cominciamo a focalizzare
Sono gli e- stessi il segnale elettrico!
Se aumenta la temperatura ( mi serve una motivazione fisica anche del perchè di questo aumento in conseguenza dell'aumento di clock,tralasciando momentaneamente l'ov che è ovvio faccia scaldare di più dato che P=VI, ovvero potenza =tensione*Corrente) aumentano tutte le forme di energia cinetica delle particelle tra cui quella vibrazionale dei nuclei che oscillando più rapidamente aumentano le probabilità che il flusso di e- collida col nucleo stesso (in barba a coulomb mi chiedo, ma questo è il ben noto effetto joule e nn provo a constestarlo) il quale trattiene parte parte della K(da qui in poi K=1\2mvquadro) degli elettroni vibrando ancora di +, gli elettrono tornano ad essere accelerati dal campo elettrico fino all'urto successivo perciio' in sostanza parte del lavore del generatore viene immancabilmnte dissipato sotto forma di calore , se tale energia nn si può smaltire x tempo (ovvero ci sn troppi watt da dissipare) allora la conducibilità elettrica si riduce (aumenta la resistività).Fin qui è chiarissimo,nessuna questione di orbitali semplicisticamente spiegata le funzioni d'onda sono utilizzate x spiegare l'effetto tunnel ma nn tratterò di certo i transistori ad elettrone singolo.
Dicevo fin qui' ci sono.ma la mia ignoranza mi confronta con ulteriori contraddizioni:
i semiconduttori sono materiali la cui resistività è intrmedia tra isolanti e conduttori, e che diminuisca al crescere della tmperatura.
La teoria quantistica delle bande di energia stabilisce che a t ambiente un certo numero di e- di conduzione(piccolo ripspetto a quello di in conuttore) ha energia sufficiente a passare ai livelli inferiori della banda permessa di energia maggiore aumentando la popolazione degli e- di conduzione. è chiero che se do' più energia più elettroni affettuano il salto sull'altra banda permessa (e qui' mi servirebbe un'altro chiarimento: se le energie dei vari livelli sono quantizzate allora gli e- schizzano tutti con energie discrte come stabilisce einstein x spiegare l'effetto fotoelettrico, o ognuno con una sua energia.perchè già so che qui' il prof mi ferma e me lo chiede) di conseguenza aumenta la conducibilità elettrica del materiale.
Allora da un lato l'effetto joule dall'altro l'effetto contrario della temp sui semiconduttori, vorrei cercare di spiegare il comportamento delle cpu (un'ulteriore complicazione è legata al fatto che nn sn semiconduttori puri ma drogati, il transistore stesso include nella sua definizione la presenza di impurezze)sotto oc relazionando i due fenomeni. AIUTO!!!

[dario fgx]

grandissimo... sei il primo che conosco che fa una tesina del genere...io mi ero limitato alla storia del rock, con canzoni degli iron maiden e guns in sottofondo... ;)

un'altra bella domanda è perchè portando i semiconduttori a temperature molto minori dello zero si aumenta la capacità di overclock visto ke i semiconduttori hanno dei range di temperature molto precisi, mi ricordo una volta ke avevo letto da qualke parte ke abbassando molto la temp di un semiconduttore si avevano delle perdite di conducibilità ecc ecc e mi sn sempre chiesto xkè quando metto il procio a -70 riesco a raggiungere overclock molto più spinti allora... spero abbiate capito questo ragionamento contorto, ma sn sotto esami e nn faccio altro ke studiare quindi la dislessia sta avanzando al passare dei giorni :sofico: :Prrr: :help:
in effetti a temperature prosssime allo zero assoluto (nn è il tuo caso xo'...) il cristallo perfetto di silicio è un isolante ed il gap tra le bande permsse nn è suprabile a patto di nn fornire enerfgia, la conducibilità ci perde ma le cpu sn drogate e qualhe elttrone c'è sempre disponibile (o qualche lacuna)...xo' nn mi sono ancora chiare molte cose

[nikyg1]

complimenti per l'argomento scelto!

purtroppo nemmeno io so posso darti una mano, al massimo ti riesco a regalare un

UP

p.s.
buon lavoro! ;)

[dario fgx]

vediamo se riesco a risponderti facilmente...

tutti i microprocessori si basano su logica cmos (nmos + pmos). ovviamente questi dispositivi hanno un certo tempo di commutazione da cui dipende la frequenza della logica stessa. proprio a causa di questo tempo avviene la disipazione di calore, infatti per un "instante" i due transistor sono contemporaneamente in conduzione e scorre corrente nel ponte (corto circuito).

se te aumenti la tensione di alimentazione il tempo di commutazione cala e quindi puoi salire di frequenza. se imposti una f troppo elevata è possibile che la logica non ce la faccia a commutare... per farti un esempio stupido, invece di
10101010
ottieni
10001000

e quindi il pc svalvola.

tieni presente che il discorso è molto più complesso... io ho cercato di semplificare il p0iù possibile.
NO ti prego piano!
allora x commutazione intendi il passaggio da interdizione a conduzione?
A seconda della tensione applicata tra base e collettore(che puo' rafforzare o indebolire l'E che si genera nello strato di svuotamento) la corrente passa o no, cosa centra (nn capisco ) con il tempo di commutazione ?
X il resto ch ho scritto sai aiutarmi?Grazie tantissime

[cicoandcico]

ok, cerco di essere più chiaro. si, commutazione è il passaggio tra conduzione e interdizione... d'altra parte nella logica digitale ha poco senso usare i transistor in regione attiva per amplificare.
il tempo di commutazione è legato all'alimentazione perchè tutti i mos (e i fet in generale) hanno una grande capacità parassita (puoi immaginarne l'equivalente in parallelo) dovuta all'affacciamento gate-substrato con in mezzo l'ossido. questa capacità è sì essenziale al funzionamento del dispositivo stesso, in quanto permette di ottenere l'effetto di campo e la modulazione del canale, ma anche una limitazione alla velocità di switching, perchè la carica/scarica avviene esponenzialmente con costante T=1/RC

siccome l'esponenziale è del tipo V = Vo*e^-t/T (ad esempio)

aumentando l'alimentazione, e quindi Vo, ottieni una carica/scarica più veloce.
lo stesso effetto lo otterresti diminuendo C, in teoria.

spero di essere stato abbastanza chiaro, ma il discorso è MOLTO ampio. :)

riguardo al resto, io ti consiglio di non incasinarti con la quantistica che non è semplice... e comunque non ho capito che dubbio hai.

[[Excalibur]Quello_Vero]

@dariofgx:

Cicoandcico è quello che ti ha messo sulla buona strada.
Lascia perdere la fisica quantistica, altrimenti rischi di dire solo cavolate. Non puoi raggiungere una preparazione sufficiente in tempo utile per discuterne.

Buonissima la strada delle capacità parassite e del discorso voltaggio/velocità di commutazione.

Per la quantità di calore sviluppata da dissipare, tieni presente, come già detto da Cicoandcico, che il CMOS "consuma" un picco di corrente nel transitorio di commutazione (1->0 oppure 0->1). In un processore ci sono MILIONI di queste transizioni simultaneamente.

Inoltre, hai parlato solo di semiconduttori, ma vi state dimenticando tutti una cosa fondamentale: i cmos dei processori sono su base di Silicio drogato, ok, ma secondo voi le varie interconnessioni fra un blocco e l'altro chi le fa? Esatto, le linee di METAL (ci sono vari strati metallici SOPRA ai componenti in Silicio).
Suggerimento: cerca con Google "elettromigrazione" e scopri perchè troppo caldo non piace ad una CPU. :D

[dario fgx]

ok, cerco di essere più chiaro. si, commutazione è il passaggio tra conduzione e interdizione... d'altra parte nella logica digitale ha poco senso usare i transistor in regione attiva per amplificare.
il tempo di commutazione è legato all'alimentazione perchè tutti i mos (e i fet in generale) hanno una grande capacità parassita (puoi immaginarne l'equivalente in parallelo) dovuta all'affacciamento gate-substrato con in mezzo l'ossido. questa capacità è sì essenziale al funzionamento del dispositivo stesso, in quanto permette di ottenere l'effetto di campo e la modulazione del canale, ma anche una limitazione alla velocità di switching, perchè la carica/scarica avviene esponenzialmente con costante T=1/RC

siccome l'esponenziale è del tipo V = Vo*e^-t/T (ad esempio)

aumentando l'alimentazione, e quindi Vo, ottieni una carica/scarica più veloce.
lo stesso effetto lo otterresti diminuendo C, in teoria.

spero di essere stato abbastanza chiaro, ma il discorso è MOLTO ampio. :)

riguardo al resto, io ti consiglio di non incasinarti con la quantistica che non è semplice... e comunque non ho capito che dubbio hai.quindi mi stai dicendo che il passare da conduzione a interdizione è molto simile alla carica scarica di un condensatore?l'equazione è simile.quindi dovrei ricavare T da quella espressione e vedere che questo dipende dalla tensione.riusciresti ad essere ancora un attimino più preciso in merito all'equazione?
Per il resto i miei dubbi sono:
1)x l'effetto joule se aumento la t la conducibilità si riduce
2)ma nei semiconduttori se aumento la t la conducibilità aumenta?
DOMANDA:Come faccio a relazionare i due fenomeni e spiegare com'è che se oc una cpu e sale troppo la temperatura questa si pianta?
grezie miliardi

[Ale88]

Non so quanto posso esserti di aiuto ma cercando su internet ho trovato in un forum questa frase: "A CPU is made up of transistors, when a transistor gets hot, it tends to leak current. Too much leakage can result in calculation errors, too many errors will cause a crash."

[[Excalibur]Quello_Vero]

...
1)x l'effetto joule se aumento la t la conducibilità si riduce
2)ma nei semiconduttori se aumento la t la conducibilità aumenta?
DOMANDA:Come faccio a relazionare i due fenomeni e spiegare com'è che se oc una cpu e sale troppo la temperatura questa si pianta?Lascia perdere la conducibilità che NON C'ENTRA UNA MAZZA.
Ripeto: NON devi trattare una CPU come un singolo componente, ma come un'entità di milioni di transistor;
all'aumentare della frequenza, aumentano sia i problemi di dissipazione del calore e di DERIVA TERMICA delle caratteristiche dei componenti, sia i problemi di sincronizzazione con i vari domini di clock (all'interno della CPU ci sono centinaia di clock derivati dal principale): se rispetto ad un albero di clock un certo gruppo di componenti (che vadano per esempio a formare un registro od un contatore) perde la sincronizzazione perchè qualche transistor va troppo lento/veloce nella commutazione, dati e segnali ad un certo punto si ritrovano corrotti. E la CPU si pianta.

[dario fgx]

Quello_Vero']Lascia perdere la conducibilità che NON C'ENTRA UNA MAZZA.
Ripeto: NON devi trattare una CPU come un singolo componente, ma come un'entità di milioni di transistor;
all'aumentare della frequenza, aumentano sia i problemi di dissipazione del calore e di DERIVA TERMICA delle caratteristiche dei componenti, sia i problemi di sincronizzazione con i vari domini di clock (all'interno della CPU ci sono centinaia di clock derivati dal principale): se rispetto ad un albero di clock un certo gruppo di componenti (che vadano per esempio a formare un registro od un contatore) perde la sincronizzazione perchè qualche transistor va troppo lento/veloce nella commutazione, dati e segnali ad un certo punto si ritrovano corrotti. E la CPU si pianta.
ciao publio varro!nn pretendo di trattare un'intera cpu come un singolo conduttore ma vorrei solo cercare di estendere un po' le nozioni teoriche sui semiconduttori alle cpu, mi basterebbe anche provare a spiegare come la temperatura troppo elevata può impedire anche ad un singolo transistore di funzionare correttamente

[dario fgx]

Quello_Vero']Lascia perdere la conducibilità che NON C'ENTRA UNA MAZZA.
Ripeto: NON devi trattare una CPU come un singolo componente, ma come un'entità di milioni di transistor;
all'aumentare della frequenza, aumentano sia i problemi di dissipazione del calore e di DERIVA TERMICA delle caratteristiche dei componenti, sia i problemi di sincronizzazione con i vari domini di clock (all'interno della CPU ci sono centinaia di clock derivati dal principale): se rispetto ad un albero di clock un certo gruppo di componenti (che vadano per esempio a formare un registro od un contatore) perde la sincronizzazione perchè qualche transistor va troppo lento/veloce nella commutazione, dati e segnali ad un certo punto si ritrovano corrotti. E la CPU si pianta.
ma io è propriio sulla conducibilità che devo impostare il discorso , nn conosco come funziona una cpu!....vorrei provare a spiegare perchè se la temperatura è troppo elevata una cpu smette di funzionare correttamente!

[[Excalibur]Quello_Vero]

Ehm... d'accordo, visto che vuoi farti male...

Sul come interviene la temperatura (KT=costante di Boltzmann x temp in Kelvin) nel cambio delle bande di conduzione puoi trovare la teoria qui:
Teoria del MosFET e tecnologia CMOS (http://www.vlsilab.polito.it/~guido/micro/appunti/indice.htm)

In sostanza vedi che anche per un singolo transistor, un cambio di temperatura provoca un cambio della tensione di soglia (quel valore di tensione che serve per farlo commutare), della corrente di leakage, della resistenza di conduzione in ON, della pendenza delle caratteristiche, del peso dell'effetto body e di un sacco di cose carucce che messe insieme ti possono fare un'idea della MAREA di variabili che entrano in gioco.

Buona fortuna... :D

[sacd]

ma io è propriio sulla conducibilità che devo impostare il discorso , nn conosco come funziona una cpu!....vorrei provare a spiegare perchè se la temperatura è troppo elevata una cpu smette di funzionare correttamente!


Quello provo a spigarlo io arivandoci per intuizione, poi magari qualcuno mi correggerà.Quando aumenti la temperatura, i vari strati di isolante fra le varie metal e zone drogate che hanno la funzione di appunto isolare dal passaggio di corrente certe zone possono venire a meno del loro compito in quanto poi le zone drogate, fornendogli energia (che all'interno della cpu è maggiore sotto forma di calore rispetto a quella che ti fanno vedere i vari programmi)tendono ad espandersi modificando la resistivita di alcune zone

[cicoandcico]

cerco di rispondere un po' a tutti i post ma la carne al fuoco è tanta!

come ha detto excalibur, lascia perdere la quantistica. esistono modi molto più semplici di spiegare queste cose, la quantistica si usa solo quando questi modi non sono più sufficienti (vedi ad ex effetto tunnel).

riguardo al datto che la cpu si pianta quando è troppo calda, CREDO che le motivazioni siano parecchie, ma soprattutto la deriva temica. quindi ti trovi ad avere componenti che lavorano in regioni a te non congeniali, magari di poco, ma le temporizzazioni sono ristrette e tanti piccoli scarti portano a una serie di stati o commutazioni non volute che generano il crash.

ripeto, CREDO che sia così. le variabili in gioco sono moltissime e dare una spiegazione significa cercare una scusa :) al funzionamento non voluto.
la conducibilità secondo me non c'entra proprio niente, andarla poi a spiegare con la maccanica statistica e la distribuzione di boltzmann è puro masochismo.
nemmeno roger moore, comunque, sa precisamente perchè una cpu crasha quando oscalda! :D

[dario fgx]

quindi in sostanza mi sono posto un obiettivo troppo al di fuori della mia portata e presunzione, pero' la questione della variazione della tensione di soglia con la temp, il variare della resistenza e la frequenza che dipende dalla tensione credo di portemele leggere

[dario fgx]

cerco di rispondere un po' a tutti i post ma la carne al fuoco è tanta!

come ha detto excalibur, lascia perdere la quantistica. esistono modi molto più semplici di spiegare queste cose, la quantistica si usa solo quando questi modi non sono più sufficienti (vedi ad ex effetto tunnel).

riguardo al datto che la cpu si pianta quando è troppo calda, CREDO che le motivazioni siano parecchie, ma soprattutto la deriva temica. quindi ti trovi ad avere componenti che lavorano in regioni a te non congeniali, magari di poco, ma le temporizzazioni sono ristrette e tanti piccoli scarti portano a una serie di stati o commutazioni non volute che generano il crash.

ripeto, CREDO che sia così. le variabili in gioco sono moltissime e dare una spiegazione significa cercare una scusa :) al funzionamento non voluto.
la conducibilità secondo me non c'entra proprio niente, andarla poi a spiegare con la maccanica statistica e la distribuzione di boltzmann è puro masochismo.
nemmeno roger moore, comunque, sa precisamente perchè una cpu crasha quando oscalda! :D
puoi opprofondirmi un po' l'equazione che hai postato?cmq tenete conto che nn ne devo fare una tesi di laurea ma solo una tesina

[dario fgx]

Quello_Vero']Ehm... d'accordo, visto che vuoi farti male...

Sul come interviene la temperatura (KT=costante di Boltzmann x temp in Kelvin) nel cambio delle bande di conduzione puoi trovare la teoria qui:
Teoria del MosFET e tecnologia CMOS (http://www.vlsilab.polito.it/~guido/micro/appunti/indice.htm)

In sostanza vedi che anche per un singolo transistor, un cambio di temperatura provoca un cambio della tensione di soglia (quel valore di tensione che serve per farlo commutare), della corrente di leakage, della resistenza di conduzione in ON, della pendenza delle caratteristiche, del peso dell'effetto body e di un sacco di cose carucce che messe insieme ti possono fare un'idea della MAREA di variabili che entrano in gioco.

Buona fortuna... :D
Publio il link nn funzica

[dario fgx]

raga sto sclerando su internet nn trova una cippa

[cicoandcico]

puoi opprofondirmi un po' l'equazione che hai postato?cmq tenete conto che nn ne devo fare una tesi di laurea ma solo una tesina

l'equazione che ho postato non è un dogma, :) è solo l'eq di carica di un condensatore. questa capacità parassita va supposta in parallelo all'uscita del fet, quindi l'uscita non commuta istantaneamente come nel caso ideale ma cresce/decresce esponenzialmente con costante di tempo RC (R c'è sempre).
questo si vede risolvendo un'equazioncina differenziale di I grado (eq della maglia con R e C in serie):

Ri + (integrale di i in dt)/C = Vo*u(t)

dove V è l'incognita, Vo*u(t) il gradino di tensione che modella la commutazione.
trasformo con laplace:

I(s)*R + I(s)/sC = V(s)/s => I(s) = V(s)/(s*(RCs + 1)/sC)*R/R

=> I(s) = V(s)/r * (T/(1+sT)) dove T=RC

antitrasformando:

i(t) = Vo/R * e^-t/T

ora non sono sicuro per nulla dei conti, è tanto che non risolvo un'EDO però indicativamente si può vedere la legge esponenziale.

riguardo alla quantistica con cui ti sei fissato:): è inutile e stupido ricorrere a cose più complicate quando si possono usare modelli più semplici. è come partire dalla quantizzazione del campo EM per spiegare la riflessione :D
queste cose lasciale ai fisici!

[Furla]

un bel po' di tempo fa ho letto questo, dopo qualche sec di riceca con google l'ho ritrovato:

http://www.dinoxpc.com/Guide/OVERCLOCK/OCStability/pag1.asp

non è molto approfondito ma può essere utile, magari puoi anche sfruttare i grafici per integrarli nella tesina, se hai intenzione di portare qualcosa di scritto :D

[[Excalibur]Quello_Vero]

@dario fgx:
il link funziona perfettamente.

@cicoandcico:
soluzione precisa, elegante e veloce. Laplace non sbaglia :D . Si vede che hai fatto almeno l'ITI... ;)

[dario fgx]

l'equazione che ho postato non è un dogma, :) è solo l'eq di carica di un condensatore. questa capacità parassita va supposta in parallelo all'uscita del fet, quindi l'uscita non commuta istantaneamente come nel caso ideale ma cresce/decresce esponenzialmente con costante di tempo RC (R c'è sempre).
questo si vede risolvendo un'equazioncina differenziale di I grado (eq della maglia con R e C in serie):

Ri + (integrale di i in dt)/C = Vo*u(t)

dove V è l'incognita, Vo*u(t) il gradino di tensione che modella la commutazione.
trasformo con laplace:

I(s)*R + I(s)/sC = V(s)/s => I(s) = V(s)/(s*(RCs + 1)/sC)*R/R

=> I(s) = V(s)/r * (T/(1+sT)) dove T=RC

antitrasformando:

i(t) = Vo/R * e^-t/T

ora non sono sicuro per nulla dei conti, è tanto che non risolvo un'EDO però indicativamente si può vedere la legge esponenziale.

riguardo alla quantistica con cui ti sei fissato:): è inutile e stupido ricorrere a cose più complicate quando si possono usare modelli più semplici. è come partire dalla quantizzazione del campo EM per spiegare la riflessione :D
queste cose lasciale ai fisici!
1)ok ascolta leqz differenziali nn le so risolvere(io nn ho fatto l'itis) xo' conosco bene quell'eqz e cosa significa,ma nn trovo la relazione che la accomuna al funzionamento del transistor, al max potrei capire le celle di ram!
si l'eqz cmq è correttissima e descrive il processo di carica\scarica di un condestatore mediante un resistore di resistenza R e dal grafico(la curva è sempre descrescente ed esponenziale ovviamente) si ricava come il contuttore consenta il passaggio di i al momento della chisura del circuito(nessuna carica sulle armature) e lo impedisca x t che tende all'infinito(condesatore carico).Ora sarebbe un'ottimo collegamento riuscire ad usare questa eqz (seppur in maniera approssimativa ) x descrivere la dipendenza della frequenza raggiungibile dalla tensione applicata tra base e collettore. Ma nn capisco bene come. TI PREGO SPIGAMELO COME AD UNO CHE RISOLVE PROBLEMI DI FISICA AL TECNOLOGICO E NON COME UNO CHE HA FATTO L'ITIS o si è laureato in chissa cosa.............GRAZIE INFINITAMENTE X IL SUPPORTO
2)sopra hai spiegato come in sostanza la frequenza sia indice di quante volte il transistore passa da interdizione a conduzione, se questa aumenta allora x unità di tempo più volte la corrente fluirà nel transistor con un conseguente surriscaldamento per effetto joule DICO BENE?
Allora io ti ho chiesto poi? cosa cemntra lov? e tu hai dette che se aumento la v allora posso salire di frequenza ! ed io perfetto!ma come la v consente di aumentare la frequenza?TI PREGO ORA SPIGAMELO IL PIù SEMPLICEMENTE POSSIBILE UTILIZZANDO L'EQUAZIONE DI CARICA E SCARICA DEL CONDENSATORE,non sn niubbo lo giuro ho anche preso l'8 in fisica ma ho una scarsa conoscz dell'argomento transistori(che mi sn studiato da autodidatta).
3) mi dai anche una definizione chiara del significato fisico della costante RC!
Grazie di brutto siete tutti mitici! :D

[dario fgx]

un bel po' di tempo fa ho letto questo, dopo qualche sec di riceca con google l'ho ritrovato:

http://www.dinoxpc.com/Guide/OVERCLOCK/OCStability/pag1.asp

non è molto approfondito ma può essere utile, magari puoi anche sfruttare i grafici per integrarli nella tesina, se hai intenzione di portare qualcosa di scritto :D
mitico ora posso anche imserirsci la seconda legge di ohm!
grazie mille mi sono chiare molte cose , si comincia anche a delineare nella mia mente perchè cicoandcico mi ha postato l'eqz del condensatore, centra con la capacità parassita vero? mi chiarite il concetto x favore , comincio ad amarvi

[dario fgx]

allora raga seguitemi in questo ragionamento, banalizziamo il circuito e cerchiamo di capire come la tensione maggiore riduca la capacità parassita:
dati:
∆V=tensione applicata
∆Vr=tensione ai capi della resistenza(supponiamo quella del conduttore stesso)=RI
∆Vc=tensione ai capi della capacità parassita.
I=Io*e^-(t\RC)
Ripeto so che sto banalizzando ma devo linearizzare la stuazione
applichiamo kirchhoff
∆V-RI-∆Vc=0 =>
∆Vc=∆V-RIo*e^-(t\RC) =>
∆Vc=∆v-R*(∆V\R)*e-(t\RC) => ...accelero...
(∆Vc\∆V)= 1-e^-(t\RC) =>
(∆Vc-∆V\∆V)= -e^-(t\RC)
passando al logaritmo :
-1ln(∆V-∆Vc\∆V)*RC=t =>
x le proprietà del logaritmo posso scrivere (controllatemi i passaggi plz)
ln(∆V-∆Vc\∆V)^-1*RC=t
C=t\ln(∆V\∆V-∆Vc)R
nella parentesi il nemeratore è sempre > del denominatore
se cresce ∆V C si riduce .
Mi sembra che quadri

[dario fgx]

ok fatto questo raga datemi il significato fisico della costante rc, e una spiegazione del perchè si generi una capacità parassita

[dario fgx]

up

[[Excalibur]Quello_Vero]

In un circuito a singola costante di tempo, in cui si possano concentrare tutti i parametri capacitivi e resistivi in un solo Condensatore e in una sola Resistenza, la costante di TEMPO (nota bene, la dimensione è "secondi") RC dà un'indicazione della velocità con cui il circuito stesso risponde in seguito ad una sollecitazione esterna.

Tanto per fare un esempio ancora con la scarica del condensatore, sapevi che se graficamente tracci la tangente in t=0 della curva di scarica (vale anche x la carica) questa va a intersecare l'asse delle ascisse (che è anche il valore asintotico a cui tende la scarica, cioè V=0) esattamente in t=RC?
Ovviamente una RC minore corrisponde ad una "velocità maggiore".

Vedilo così:

f=Vo e ^ (-t/RC) funzione di scarica, in t=0 V=Vo, V->0 per t->infinito

derivata prima, per trovare la pendenza della tangente:
f '= (-1/RC ) f
in t=0 la derivata di cui sopra vale -Vo/RC
Quindi la retta tangente in 0 ha la seguente equazione:
y=Vo - (Vo/RC) t
Vedi quando la retta interseca le ascisse:
0=Vo - (Vo/RC) t
Proprio per t=RC.

Perchè si "crea" la capacità parassita? Non è che si crea, esiste in quanto la struttura stessa del MOS è un condensatore, con le due zone drogate (conduttori) al Source e Drain, separate da un zona isolante (il canale sotto il Gate). Devi vedere qualche figura sulla tecnologia CMOS dal link che ti ho indicato io in precedenza per rendertene conto.

Bye

[dario fgx]

ok perfetto , camincio a capire com'è che funziona, con il calcolo della derivata x la m posso persino provare a scrivere una paginetta di matematica!

[dario fgx]

ok dimmi un po' e se calcolo l'area sottesa dalla curva (per mettere qualcosa in più a matematica) riesco a conoscere quanti coulomb ci stanno sulle armature vero?

[dario fgx]

Raga mi è venuto in mente il collegamento!I fullereni!Sono i semiconduttori organici, ma un mio amico già li porta, percio' dovrò necessariamente trattare l'argomento meglio di lui

[dario fgx]

ops, sono superconduttori

[dario fgx]

up

[cicoandcico]

sono stato assente 2 giorni (ero al mugello a vedere la motogp!), cerco di rispondere ora un po' a tutto.

Quello_Vero']
soluzione precisa, elegante e veloce. Laplace non sbaglia :D . Si vede che hai fatto almeno l'ITI... ;)
no, ho fatto il liceo ma sono al terzo anno di ing. elettronica :)
riguardo al resto risposta perfetta!

ok dimmi un po' e se calcolo l'area sottesa dalla curva (per mettere qualcosa in più a matematica) riesco a conoscere quanti coulomb ci stanno sulle armature vero?
si, i=dQ/dt quindi...
per il resto, non è che la tesione maggiore riduce la cap. parassita, è che con tensione maggiore questa si carica più rapidamente.
intuitivamente, un secchio si riempe prima se ci metti sopra un rubinetto di portata maggiore!
forse mi è sfuggito, ma NON è necessario che si carichi completamente, perchè gli stadi a valle hanno una certa tensione di soglia minore dell'uscita ideale dello stadio a monte, altrimenti se c'è un po' di rumore non riconoscerebbe mai lo stato alto.

[dario fgx]

sono stato assente 2 giorni (ero al mugello a vedere la motogp!), cerco di rispondere ora un po' a tutto.


no, ho fatto il liceo ma sono al terzo anno di ing. elettronica :)
riguardo al resto risposta perfetta!


si, i=dQ/dt quindi...
per il resto, non è che la tesione maggiore riduce la cap. parassita, è che con tensione maggiore questa si carica più rapidamente.
intuitivamente, un secchio si riempe prima se ci metti sopra un rubinetto di portata maggiore!
forse mi è sfuggito, ma NON è necessario che si carichi completamente, perchè gli stadi a valle hanno una certa tensione di soglia minore dell'uscita ideale dello stadio a monte, altrimenti se c'è un po' di rumore non riconoscerebbe mai lo stato alto.
ovvero si carica e scarica più rapidamente.
qui dice cosi':
"Aumentando la frequenza di clock oltre le possibilità del sistema accade che, i segnali di clock che si susseguono sono talmente veloci che i parametri relativi alle capacità parassite offrono dei tempi di discesa e di salita di molto superiori a quelli che intercorrono fra un impulso di clock e l'altro"
alla luce di questo un aumento di tensione, determina tempi di "salita e di discesa" piu' brevi?
x discesa e salita si intende l'andamento dell'onda quadra.
Scusa ma allora i miei calcoli relativi alla dipendenza della tensione dalla capacità non hanno senso?
qualcuno x favore potrebbe guardarli?
risp sub please

[dario fgx]

allora raga seguitemi in questo ragionamento, banalizziamo il circuito e cerchiamo di capire come la tensione maggiore riduca la capacità parassita:
dati:
∆V=tensione applicata
∆Vr=tensione ai capi della resistenza(supponiamo quella del conduttore stesso)=RI
∆Vc=tensione ai capi della capacità parassita.
I=Io*e^-(t\RC)
Ripeto so che sto banalizzando ma devo linearizzare la stuazione
applichiamo kirchhoff
∆V-RI-∆Vc=0 =>
∆Vc=∆V-RIo*e^-(t\RC) =>
∆Vc=∆v-R*(∆V\R)*e-(t\RC) => ...accelero...
(∆Vc\∆V)= 1-e^-(t\RC) =>
(∆Vc-∆V\∆V)= -e^-(t\RC)
passando al logaritmo :
-1ln(∆V-∆Vc\∆V)*RC=t =>
x le proprietà del logaritmo posso scrivere (controllatemi i passaggi plz)
ln(∆V-∆Vc\∆V)^-1*RC=t
C=t\ln(∆V\∆V-∆Vc)R
nella parentesi il nemeratore è sempre > del denominatore
se cresce ∆V C si riduce .
Mi sembra che quadri
la mia conclusione non ha senso? o significa qlc?

[dario fgx]

in effetti
risulta anche:
[t\ln(∆V\∆V-∆Vc)]=RC
se cresce ∆V la costante di tempo si riduce

[dario fgx]

però non mi è ancora chiaro il concetto di capacità parassita, qlc potrebbe chiarirmelo?
e poi scusa cicoandcico, forse quella equazione non si addice perfettamente al caso del transistore, pero' la matematica mi dice che se aumento la tensione la capacità si riduce.
Insisto su questo ragionamento perchè penso sempre al fatto che un condensatore durante il processo di carica oppone alla corrente una resistenza tanto maggiore quanto maggiore è la carica depositata sulle sue armature.Allora se riuscite a chiarirmi per bene il concetto di capacità parassita io potrei ragionare come voi.Scusate se sembro presuntuoso ma ho poche certezze e quanto trova qualcosa che le contraddice non sono come Popper.
VI PREGO CHIARITEI IL CONCETTO DI CAPACITà PARASSITA

[dario fgx]

raga dovete anche spiegarmi la dipendenza della capacità parassita dalla frequenza.
da quel che si capisce dall'articolo di dinoxpc la
capacità parassita determina dei tempi di salita e discesa (non credo la terminologia sia appropriata) + elevati al crescere della frequenza ma perchè questo?lo so che sono pedante ma x pietà cercate di rispondere un pò a tutto
tnx

[IcEMaN666]

ciao, anche io faccio il tecnologico e magia anche io volevo fare una cosa del genere per quanto riguarda fisica/chimica/matematica incredibile quando ho letto ci sono rimasto di stucco :D
per la problematica principale, ossia perchè una cpu fatta di SEMICONDUTTORI aumenta la sua capacità di overclock al diminuire della temperatura, quindi come se la resistenza diminuisse(conduttore), ho trovato un sito internet, questo.
http://www.scuolaelettrica.it/elettrotecnica/elettro4.html

qui dice che un semiconduttore drogato, diventa a tutti gli effetti un CONDUTTORE...è vero ciò o è un'inesattezza?
se è giusto molti problemi sono risolti... o no?

[dario fgx]

scusa, rileggo

[dario fgx]

non saprei cmq la porzione che interessa è questa , aspetto commenti
"Si dice lacuna un posto libero per l'elettrone nella banda di valenza; tale posto può essere occupato da un altro elettrone il quale a sua volta crea una lacuna, di conseguenza la lacuna può essere come una carica positiva mobile, che dà luogo ad una corrente elettrica. Si dice drogaggio di tipo P quando il semiconduttore è drogato con sostanze trivalenti, possiede quindi lacune libere, diventa quindi un perfetto conduttore, cioè se lo alimentiamo con un generatore esterno, vi è movimento di lacune e quindi il semiconduttore di tipo P conduce.

A causa dell'aumento di temperatura un certo numero di elettroni può acquistare energia sufficiente a passare dalla banda di valenza alla banda di conduzione; per ogni elettrone che passa nella banda di conduzione resta una lacuna nella banda di valenza. Si dicono cariche minoritarie le coppie elettrone-lacuna che si creano in seguito all'aumento di temperatura. Si dicono cariche maggioritarie gli elettroni nel semiconduttore drogato di tipo N e le lacune nel semiconduttore drogato di tipo P."

[sacd]

raga dovete anche spiegarmi la dipendenza della capacità parassita dalla frequenza.
da quel che si capisce dall'articolo di dinoxpc la
capacità parassita determina dei tempi di salita e discesa (non credo la terminologia sia appropriata) + elevati al crescere della frequenza ma perchè questo?lo so che sono pedante ma x pietà cercate di rispondere un pò a tutto
tnx


La capacità parassita è data dal fatto che all'interno di un ciruito integrato ci sono anche dei condensatori, costruiti in certi modo, che per loro natura sono dispositivi più lenti di un transistor, per cui come mi pare ti hanno detto addietro nn hanno un tempo di carica e scarica trascurabile, per cui se li fai lavorare troppo velocemente nei transienti, risulta che magari tu voglia che uno di essi in un determinato momento sia scarico (stato logico ad es. 0), mentre te lo ritrovi fra 0 e 1 come stato logico e in quel momento il circuito nn sa che pesci pigliare e il sistema può andare in errore



Spero di nn aver detto troppe cavolate :D

[dario fgx]

La capacità parassita è data dal fatto che all'interno di un ciruito integrato ci sono anche dei condensatori, costruiti in certi modo, che per loro natura sono dispositivi più lenti di un transistor, per cui come mi pare ti hanno detto addietro nn hanno un tempo di carica e scarica trascurabile, per cui se li fai lavorare troppo velocemente nei transienti, risulta che magari tu voglia che uno di essi in un determinato momento sia scarico (stato logico ad es. 0), mentre te lo ritrovi fra 0 e 1 come stato logico e in quel momento il circuito nn sa che pesci pigliare e il sistema può andare in errore



Spero di nn aver detto troppe cavolate :D
ora mi confondi di brutto, questo è vero nelle ram, pero' è il transistore che determina 0 o 1...cicoandcico aiutami!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

[sacd]

ora mi confondi di brutto, questo è vero nelle ram, pero' è il transistore che determina 0 o 1...cicoandcico aiutami!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

I circuiti integrati si chiamano così perchè al loro interno ci sono varie tipologie di componenti dai bcd ai c-d mos, ale resistenze, ai condensatori, e un processore è formato da tutti questo, come una catena la velocità massima è data dal più lento delle parti se funzionano tutti insieme

[dario fgx]

si questo lo so, ma la capacità parassita, come mi spiegavano sopra è dovuta alla struttura stessa di un transistor mos in cui i segnali di ddp sono interpretati come rappresentanti di 2 soli valori: 0 ed 1

[sacd]

Prova a vedere qui

http://www.vlsilab.polito.it/thesis/guaschino/node19.html

[[Excalibur]Quello_Vero]

Te la faccio semplice, perche' vedo che la teoria NON l'hai ancora letta (sempre quel famoso link...).

Ammettiamo che il circuito logico sia alimentato a 1.8V: gli stati logici "0" e "1" NON corrispondono a 0V e 1.8V, ma ad un range di tensioni, per esempio:
0 -> 0-0.3 V
1 -> 1.6-1.8V (valori puramente di esempio)

I segnali reali che puoi vedere sul drain del MOS NON SONO un'onda quadra ideale con fronti di salita/discesa istantanei, ma con fronti di salita/discesa simili a quelli dell'esponenziale del condensatore.

Ti renderai conto che il range di tensioni 0.3-1.6V NON e' riconosciuto in maniera univoca (non viene riconosciuto ne' come 0 ne' come 1, o meglio a volte come uno 0, altre volte come un 1) da un eventuale circuito posto a valle dell'uscita del MOS in questione.

Ora, ad una determinata frequenza corrisponde anche un determinato tempo max di transizione da uno stato logico all'altro (alias per uscire dalle "zone proibite"). Se tale tempo non viene rispettato, la logica a valle leggera' probabilmente uno stato errato.

[dario fgx]

Perfetto! Quindi se i fronti di salita a di discesa reali sono simili alla curva di carica\scarica, se la rapidità del processo è tale (anche ad elevate frequenze) da consentire una sufficiente discriminazione tra gli stati (0 ed 1) il sistema non incorre in errori; per ridurre la costante RC (come si nota dall'eqz. che ho scritto sopra) è necessario un incremento di tensione, la rapidità della carica e scarica della capacità parassita (descritta dall'andamento dei fronti di salita e di discesa dell'onda quadra) è tale da consentire al sistema di operare a frequenze più elevate.
Sto chiarendomi i concetti a parole mie, lasciatemi fare...
Tutto questo sempre perchè il mos si comporta da condensatore
Ora un'altra domanda non è che esiste anche qualche equazione che relazioni questa capacità parassita alla frequenza
tnx

[[Excalibur]Quello_Vero]

Certo, la trovi su qualunque buon libro di circuiti per la microelettronica. :D

[cicoandcico]

la capacità parassita dipenderà da divarsi fattori! in generale è data dall'affacciamento tra elettrodo di gate e substrato di silicio non drogato (guardati lo schema di un mos), quindi c'entra:
lunghezza di gate
larghezza di gate
dimensione dello strato di ossido
const. dielettrica del biossido di silicio in mezzo

l'equazione sarà del tipo: C=eA/d

[[Excalibur]Quello_Vero]

...Ora un'altra domanda non è che esiste anche qualche equazione che relazioni questa capacità parassita alla frequenza...Ho capito dove vuoi arrivare, ma non puoi, perlomeno questo "esula dai tuoi scopi", come si dice in questi casi, perchè dovresti studiare trasformate di Fourier e di Laplace, stabilità dei sistemi, trattazione di poli e zeri multipli, diagrammi di Bode e di Nyquist e chi più ne ha più ne metta.

Ho capito che tu vorresti tirar fuori magicamente una formula che ti dica, data capacità parassita e parametri del sistema, a quale frequenza massima puoi far funzionare il dispositivo (ora parlo di CPU). Ti dico solo che anche con tutta l'analisi matematico-fisica possibile, solo le prove eseguite in fase di test su Silicio reale riescono a stabilire questi limiti.

Torniamo nel piccolo, singolo MOS: scusa il pasticcio rapido, ma è solo per darti un'idea di come vedi un clock IDEALE senza capacità parassite (VERDE) e di come lo vedi REALE (ROSSO), cioè ATTENUATO in ampiezza, con TEMPI DI RISE/FALL diversi da zero e con le ARMONICHE DI ALTA FREQUENZA ATTENUATE: al max puoi dire che quest'ultima voce, MOLTO MOLTO GROSSOLANAMENTE, deriva dalla "frequenza di taglio" di prim'ordine 1/(2*pigreco*RC). Mi scusino tutti se ho assimilato il tutto ad un sistema a singolo polo. Le armoniche con frequenza superiore a quella di taglio vengono via via smorzate, e rimangono solo le frequenze inferiori, dando luogo a quell'andamento a "onde" che vedi.

[cicoandcico]

giusto. :)

[dario fgx]

la capacità parassita dipenderà da divarsi fattori! in generale è data dall'affacciamento tra elettrodo di gate e substrato di silicio non drogato (guardati lo schema di un mos), quindi c'entra:
lunghezza di gate
larghezza di gate
dimensione dello strato di ossido
const. dielettrica del biossido di silicio in mezzo

l'equazione sarà del tipo: C=eA/d
in effetti la capacità dipende da tutti i parametri geometrici e dal dielettrico, che dire perfetto, siete stati grandi adesso ho le idee molto più chiare e, quel che è importante, posso sfruttare l'equazione di carica\scarica per dare una conferma matematica a quel che diro'....avete spiegato efficaciemente la dipendenza della frequenza dalla tensione, penso anche che sarebbe giusto far sapere agli overclockers(almeno a quelli che già nn lo sanno e che cmq credosiano parecchi) perchè overvoltano ogni volta che nn salgono + di default

[dario fgx]

Quello_Vero']Ho capito dove vuoi arrivare, ma non puoi, perlomeno questo "esula dai tuoi scopi", come si dice in questi casi, perchè dovresti studiare trasformate di Fourier e di Laplace, stabilità dei sistemi, trattazione di poli e zeri multipli, diagrammi di Bode e di Nyquist e chi più ne ha più ne metta.

Ho capito che tu vorresti tirar fuori magicamente una formula che ti dica, data capacità parassita e parametri del sistema, a quale frequenza massima puoi far funzionare il dispositivo (ora parlo di CPU). Ti dico solo che anche con tutta l'analisi matematico-fisica possibile, solo le prove eseguite in fase di test su Silicio reale riescono a stabilire questi limiti.

Torniamo nel piccolo, singolo MOS: scusa il pasticcio rapido, ma è solo per darti un'idea di come vedi un clock IDEALE senza capacità parassite (VERDE) e di come lo vedi REALE (ROSSO), cioè ATTENUATO in ampiezza, con TEMPI DI RISE/FALL diversi da zero e con le ARMONICHE DI ALTA FREQUENZA ATTENUATE: al max puoi dire che quest'ultima voce, MOLTO MOLTO GROSSOLANAMENTE, deriva dalla "frequenza di taglio" di prim'ordine 1/(2*pigreco*RC). Mi scusino tutti se ho assimilato il tutto ad un sistema a singolo polo. Le armoniche con frequenza superiore a quella di taglio vengono via via smorzate, e rimangono solo le frequenze inferiori, dando luogo a quell'andamento a "onde" che vedi.
grazie anche a te Publio Varro, penso che cmq tralascerò il discorso sulla frequenza
Se avrò ancora bisogno di aiuto chiedero!
Ciao Ragazzi e Grazie tante!

[[Excalibur]Quello_Vero]

A proposito, volevo chiudere (perchè mi pare che dariofgx abbia abbastanza materiale su cui lavorare e LEGGERE soprattutto :D , e la tesina dovrebbe farla con le sue gambe adesso... noi la spinta l'abbiamo data e l'utilità del Forum dovrebbe finire qui... ;) ) ringraziando tutti coloro che si sono "sbattuti" in questo thread di non facile trattazione:

cicoandcico
sacd
IcEMaN666
Furla
Ale88
rug22
principino1984
nikyg1
QBalle

E naturalmente... in bocca al lupo dariofgx, buon lavoro. Di parole chiave per eventuali ricerche su Google ne hai ora un'infinità. Mettere tutto insieme non sarà difficile, sei sveglio. :)

PS: in bocca al lupo anche a cicoandcico, che di stabilità e diagrammi di Bode ne avrà fin sopra i capelli. :D

[[Excalibur]Quello_Vero]

grazie anche a te Publio Varro
Grazie a te per la citazione dalla collana Cronache di Camelot di Jack White. :D :) :D

[cicoandcico]

:)
volevo dire un'ultima cosa...
quando la tesina sarà pronta sarebbe bello che venisse pubblicata... io sono disponibile a mettere un articolo sul mio sito

ciao alla prossima!

[dario fgx]

cosi' mi costringete a fare un lavoro migliore di quel che avevo previsto, data la vostra collaborazione ritengo chiarire alcune cose.
L'idea di fare una tesina sull'oc mi era venuta già da tanto tempo, pensate che l'estate scorsa ero tornato a studiare la dinamica dei fluidi per parlare dei kit a liquido, quest'anno purtroppo sono subentrati una pletora di problemi che hanno compromesso oltre alla volonta di creare una tesina che fosse anche una specie di guida ai perchè e xcome dell'oc, anche il mio rendimento scolastico, ed ora mi ritrovo con l'acqua alla gola e 10 anni di prove di matematica da risolvere, ma che sarà mai!
Concordo con [Excalibur] Quello_Vero sulla funzione del forum, e ti chiedo se hai letto tutti i libri della collana, a me manca solo l'ultimo "la donna di avalon"
Grazie a tutti sapevo di poter confidare ciecamente sul vostro supporto!

[dario fgx]

Varro è dalle 6 di questa mattina che cerco di capire quelli appunti sulla tecnologia cmos che mi hai passato, ma sono piuttosto complessi, danno x scontate un sacco di cose che nn conosco e mi ci vorrebbero settimane x studiarli e capirli!

[[Excalibur]Quello_Vero]

Puoi sempre fare un discorso qualitativo e non quantitativo, nessuno pretendera' che ti addentri profondamente nella teoria.

OT: Certo, li ho letti tutti... ed e' la migliore collana che abbia mai letto, dopo il "Ciclo della Fondazione" di Asimov, che e' inarrivabile. :D

[IcEMaN666]

RAGà sta discussione sta diventando un pozzo di informazioni :D
mi spiegate il concetto di "capacità parassita"?

[cicoandcico]

RAGà sta discussione sta diventando un pozzo di informazioni :D
mi spiegate il concetto di "capacità parassita"?

se leggi indietro lo trovi... è una capacità non voluta che si crea nei fet, di cui un elettrodo è il gate.

[IcEMaN666]

allora raga seguitemi in questo ragionamento, banalizziamo il circuito e cerchiamo di capire come la tensione maggiore riduca la capacità parassita:
dati:
∆V=tensione applicata
∆Vr=tensione ai capi della resistenza(supponiamo quella del conduttore stesso)=RI
∆Vc=tensione ai capi della capacità parassita.
I=Io*e^-(t\RC)
Ripeto so che sto banalizzando ma devo linearizzare la stuazione
applichiamo kirchhoff
∆V-RI-∆Vc=0 =>
∆Vc=∆V-RIo*e^-(t\RC) =>
∆Vc=∆v-R*(∆V\R)*e-(t\RC) => ...accelero...
(∆Vc\∆V)= 1-e^-(t\RC) =>
(∆Vc-∆V\∆V)= -e^-(t\RC)
passando al logaritmo :
-1ln(∆V-∆Vc\∆V)*RC=t =>
x le proprietà del logaritmo posso scrivere (controllatemi i passaggi plz)
ln(∆V-∆Vc\∆V)^-1*RC=t
C=t\ln(∆V\∆V-∆Vc)R
nella parentesi il nemeratore è sempre > del denominatore
se cresce ∆V C si riduce .
Mi sembra che quadri
ciao, mi potresti chiarire questo passaggio?
in pratica ho capito dove sei arrivato, ma non riesco a focalizzare in modo schematico il circuito "fittizzio" che hai usato per applicare il secondo principio di kirchoff...come si può disegnare?
se puoi illuminarmite ne sono molto grato!

[dario fgx]

ciao, mi potresti chiarire questo passaggio?
in pratica ho capito dove sei arrivato, ma non riesco a focalizzare in modo schematico il circuito "fittizzio" che hai usato per applicare il secondo principio di kirchoff...come si può disegnare?
se puoi illuminarmite ne sono molto grato!
tralascia l'ultimissimo passaggio, piuttosto isola RC
un attimo...ecco:
"in effetti
risulta anche:
[t\ln(∆V\∆V-∆Vc)]=RC
se cresce ∆V la costante di tempo si riduce"
e
"
Perfetto! Quindi se i fronti di salita a di discesa reali sono simili alla curva di carica\scarica, se la rapidità del processo è tale (anche ad elevate frequenze) da consentire una sufficiente discriminazione tra gli stati (0 ed 1) il sistema non incorre in errori; per ridurre la costante RC (come si nota dall'eqz. che ho scritto sopra) è necessario un incremento di tensione, la rapidità della carica e scarica della capacità parassita (descritta dall'andamento dei fronti di salita e di discesa dell'onda quadra) è tale da consentire al sistema di operare a frequenze più elevate.
Sto chiarendomi i concetti a parole mie, lasciatemi fare...
Tutto questo sempre perchè il mos si comporta da condensatore
Ora un'altra domanda non è che esiste anche qualche equazione che relazioni questa capacità parassita alla frequenza
"
Si il circuito è piuttosto semplice una generatore, un condensatore ad armature piane e parallele e un aresistenza tutto in serie,
nell'ordine generatore \resistenza\capacità
una volta risolti tutti i passaggi puoi ricavare qualsiasi parametro.
p.s.:dove fai il tecnologico?

[dario fgx]

non rispondere a molfetta!

[IcEMaN666]

ecco perchè non mi tornava il disegno mentale :muro:
tu dici generatore condensatore resistenza capacità parassita tutto in serie...ma la capacità parassita non è in parallelo? così ho letto inquesto forum...quindi quell'equazione non è valida così cme è scritta o sbaglio?

faccio il tecnologico a Nettuno, RM.

[dario fgx]

non ricordo chi ha detto "immaginati l'equivalente in parallelo", ma poi scusa con cosa dovrebbe essere in parallelo? con la resistenza? ma allora perchè cicoandcico ha parlato dell'equazione di carica\scarica?
no puoi dire che è una semplificazione eccessiva ma matematicamente i calcoli tornano ed i passaggi sono tutti corretti.

[IcEMaN666]

non ricordo chi ha detto "immaginati l'equivalente in parallelo", ma poi scusa con cosa dovrebbe essere in parallelo? con la resistenza? ma allora perchè cicoandcico ha parlato dell'equazione di carica\scarica?
no puoi dire che è una semplificazione eccessiva ma matematicamente i calcoli tornano ed i passaggi sono tutti corretti.

http://www.uninettuno.it/poloroma/Ingegneria/Ingegneria%20delle%20Telecomunicazioni/corsi/Dispense/Sistemi%20Elettronici/Sistemi_elettronici_1_1.PDF

pag 36...qualcuno hadetto qui "va immaginata in parallelo"...anche qui a pag 36 c'è lo schema ed è in parallelo con una resistenza...visto e considerato ciò vale ancora l'equazione derivante dal principio d kirchoff come l'hai scritta tu? se potete rispondete anche voi esperti :D

[dario fgx]

Ascolta, se prendi il tuo libro di fisica e cerchi l'eqz di carica\scarica del condensatore allora trovi il circuito come l'ho detto io, è ovvio che la mia è sola una approssimazione di cio' che in realtà avviene in un transistore e quell'equazione mi fornisce solo una basa matematica di supporto a quello che abbiamo cercato di spiegare.
Non so se hai studiato elettronica ma quel pdf x me risulta piuttosto complicato.

[IcEMaN666]

Ascolta, se prendi il tuo libro di fisica e cerchi l'eqz di carica\scarica del condensatore allora trovi il circuito come l'ho detto io, è ovvio che la mia è sola una approssimazione di cio' che in realtà avviene in un transistore e quell'equazione mi fornisce solo una basa matematica di supporto a quello che abbiamo cercato di spiegare.
Non so se hai studiato elettronica ma quel pdf x me risulta piuttosto complicato.
no io non ho studiato niente di elettronica ho visto solo quel grafico cercando "capacità parassita" tutto qua.
se tu mi dici che è così mi fido, sul mio libro di fisica la carica/scarica di un condensatore è solo un approfondimento di tipo qualitativo, c'è il grafico ma non c'è l'equazione...tutto il resto c'è ma l'eqauzione di carica/scarica no.
grazie mille per l'aiuto ;)

[IcEMaN666]

ah se c'hai un minuto di tempo mi fai una foto/scannerizzata della pagina con il circuito e l'equazione del condensatore? grz cmq

[dario fgx]

a sfazione...ma devi darmi la tua mail nn me lo carica tutto

[dario fgx]

allora raga un'altra domanda ma la capacità parassita si genera tra il gate che è una armatura , in mezzo c'è il biossido di silicio e l'altra armatura qual'è?

[dario fgx]

il canale del silicio che si trova al di sotto?

[[Excalibur]Quello_Vero]

Quando avevo detto che l'approssimazione di riunire tutti i parametri in un solo condensatore era necessaria per semplicita' di trattazione era per questa ragione: vedi immagine.

[IcEMaN666]

a sfazione...ma devi darmi la tua mail nn me lo carica tutto
patriziomagno@yahoo.it grazie! ;)

[Vash88]

Forse vi è utile dateci un occhiata
http://www.lithium.it/articoli.asp

[dario fgx]

raga un'altra domanda ma in sostanza le onde quadre sono onde periodiche sinusoidali?

[dario fgx]

up

[[Excalibur]Quello_Vero]

L'onda quadra è composta dalle armoniche di ordine dispari (sen t, sen 3t, sen 5t, ecc...) con ampiezza inversamente proporzionale alla frequenza e fase nulla.

[IcEMaN666]

sono appena andato dalla prof di chimica..ho il permesso per fare una dimostrazione di oc a ghiaccio secco all'esame :sofico:
darioxfg, se mi dai la mail volevo spedirti il mio abbozzo di tesina e sapere che ne pensi, magari ne possiamo parlase su msn o icq, ho intenzione di usare il tuo calcolo partendo dall'equazione del condensatore, mi dai il permesso?
chiaramente sarai nei ringraziamenti :D
fammi sapere anche via pm ti dovrei chiedere un paio dicose! ;)

[dario fgx]

sono appena andato dalla prof di chimica..ho il permesso per fare una dimostrazione di oc a ghiaccio secco all'esame :sofico:
darioxfg, se mi dai la mail volevo spedirti il mio abbozzo di tesina e sapere che ne pensi, magari ne possiamo parlase su msn o icq, ho intenzione di usare il tuo calcolo partendo dall'equazione del condensatore, mi dai il permesso?
chiaramente sarai nei ringraziamenti :D
fammi sapere anche via pm ti dovrei chiedere un paio dicose! ;)
stupendo!
ma come colleghi la chimica organica col ghiaccio secco?cazzo!il ghiaccio secco è è biossido di carbonio solido!miseri è vero!ed è un composto organico?io invece devo portare i semiconduttori molecolari.
ovviamente quel calcolo lo puoi usare come vuoi!
ti invio la mail in pvt, io però navigo ancora a 56k!
lascia stare msn e icq o x mail o in pvt
p.s.:sto x ultimare un sunto di tutto quello in cui si è discusso in questo 3d, se qualcuno nn mi fa xdere tempo a cercare su internet un grafico con la carica e scarica e uno schema del circuito mi spiccio prima.
Vai iceman666 felice di averti messo su questa strada
hai pvt

[dario fgx]

sono appena andato dalla prof di chimica..ho il permesso per fare una dimostrazione di oc a ghiaccio secco all'esame :sofico:
darioxfg, se mi dai la mail volevo spedirti il mio abbozzo di tesina e sapere che ne pensi, magari ne possiamo parlase su msn o icq, ho intenzione di usare il tuo calcolo partendo dall'equazione del condensatore, mi dai il permesso?
chiaramente sarai nei ringraziamenti :D
fammi sapere anche via pm ti dovrei chiedere un paio dicose! ;)
ma se ti è arrivata la mia mail precedente nn dovresti avere già il mio indirizzo

[IcEMaN666]

ma se ti è arrivata la mia mail precedente nn dovresti avere già il mio indirizzo
ok te la sto inviando via mail, cerchiamo però di nondivulgarla almeno fino a metà luglio dopo che son finiti gli orali...non vorrei che per qualche motivo uscisse fuori e allora sarebbero cazzi amari ok?

[dario fgx]

ok ho letto quel che mi hai mandato e direi che abbiamo insistito su due aspetti diversi, cmq nall'alto della mia ingnoranza dato che nn ho studiato ingegneria informatica, il tuo lavoro mi sembra un buon riassunto oltre che del 3d anche di moltissime nozioni teoriche sulla cpu.
Per i calcoli stai tranquillo sono tutti corretti, al max studiati i passaggi caso mai quella di mat te li chiede!
io cmq nn condivido la tua opinione in merito al divulgare le tesine, la tua ovviamente viene salvata su un cd e rimossa dal disco ma la mia penso che come promesso a quelli di questo 3d la metto su internet sperando che valga qualcosa , il lavoro di ricerca è stato soprattutto mio con la collaborazione degli appassionati e ci sono 5 pag di 3d che loconfermano perciò sto tranquillo!

[IcEMaN666]

ok ho letto quel che mi hai mandato e direi che abbiamo insistito su due aspetti diversi, cmq nall'alto della mia ingnoranza dato che nn ho studiato ingegneria informatica, il tuo lavoro mi sembra un buon riassunto oltre che del 3d anche di moltissime nozioni teoriche sulla cpu.
Per i calcoli stai tranquillo sono tutti corretti, al max studiati i passaggi caso mai quella di mat te li chiede!
io cmq nn condivido la tua opinione in merito al divulgare le tesine, la tua ovviamente viene salvata su un cd e rimossa dal disco ma la mia penso che come promesso a quelli di questo 3d la metto su internet sperando che valga qualcosa , il lavoro di ricerca è stato soprattutto mio con la collaborazione degli appassionati e ci sono 5 pag di 3d che loconfermano perciò sto tranquillo!
ho capitoquello che dici, non è che non voglio divulgarla, vorrei evitare di farla diffondere almeno fino al mio orale...non vorrei che arrivasse nelle mani di qualcuno che magari la mette su studenti.it per esempio e poi me la ritrovo nelle manidi un'altro studente della mia scuola!
tutto qua dopo luglio la posso dare a chi vuoi anzi son contento se qualcuno la legge ;)

[dario fgx]

ma perchè c'è ancora gente che prende le tesine da studentipuntoit?scandaloso!

[mamastro]

Quello_Vero']Lascia perdere la conducibilità che NON C'ENTRA UNA MAZZA.
Ripeto: NON devi trattare una CPU come un singolo componente, ma come un'entità di milioni di transistor;
all'aumentare della frequenza, aumentano sia i problemi di dissipazione del calore e di DERIVA TERMICA delle caratteristiche dei componenti, sia i problemi di sincronizzazione con i vari domini di clock (all'interno della CPU ci sono centinaia di clock derivati dal principale): se rispetto ad un albero di clock un certo gruppo di componenti (che vadano per esempio a formare un registro od un contatore) perde la sincronizzazione perchè qualche transistor va troppo lento/veloce nella commutazione, dati e segnali ad un certo punto si ritrovano corrotti. E la CPU si pianta.



Complimentoni! Ti straquoto

[dario fgx]

raga credevo di aver concluso ma in realtà non è cosi', avevo chiesto che qualcuno controllasse i calcoli e nessuno ha abbiettato su questi, ma in verità mi sono accorto di una incongruenza:RC è una costante la C dipende solo dalle caratteristiche geometriche del condensatore e dal dielettrico e nn da altri paramentri mantre R=[ro*l\A] anch'essa solo da caratteristiche geometriche e da un coefficiente caratteristico.
peratanto anche il prodotto R*C è una costante.
bisogno trovare una via alternativa:
ed ho pensato al coefficiente angolare dato che :"L’inclinazione del fronte di salita e di discesa dell’onda danno informazioni circa i tempi impiegati dal segnale per portarsi da un minimo ad un massimo, consegue che minori saranno i tempi (tr) e (tf) più veloce sarà l’operazione che consente di discriminare tra gli stati"
in effetti ho rivisto i calcoli.....ora se qualcuno che ha partecipato al 3d mi segue cerchiamo di chiarire in sieme
attendo

[dario fgx]

allora, potreste tornare a seguirmi o siete tutti in vacanza

[dario fgx]

raga credevo di aver concluso ma in realtà non è cosi', avevo chiesto che qualcuno controllasse i calcoli e nessuno ha abbiettato su questi, ma in verità mi sono accorto di una incongruenza:RC è una costante la C dipende solo dalle caratteristiche geometriche del condensatore e dal dielettrico e nn da altri paramentri mantre R=[ro*l\A] anch'essa solo da caratteristiche geometriche e da un coefficiente caratteristico.
peratanto anche il prodotto R*C è una costante.
bisogno trovare una via alternativa:
ed ho pensato al coefficiente angolare dato che :"L’inclinazione del fronte di salita e di discesa dell’onda danno informazioni circa i tempi impiegati dal segnale per portarsi da un minimo ad un massimo, consegue che minori saranno i tempi (tr) e (tf) più veloce sarà l’operazione che consente di discriminare tra gli stati"
in effetti ho rivisto i calcoli.....ora se qualcuno che ha partecipato al 3d mi segue cerchiamo di chiarire in sieme
attendo

Salve AMICI!!!!!
ke ne dite la concludiamo sta cosa?x curiosità soprattutto!
Allora mi sono quotato....insomma ho provato a vedere come varia m ed infatti se aumento deltaV la pendenza crece.
Tuttavia ho l'impressione che mi sfugga qualcosa o che stia facendo dei ragionamenti sbagliati e mi sento un po' cretino!
Avevo chiesto a + riprese se i miei calcoli avevssero un significato...ora mi accorgo che sono parzialmente errati ed ho provato a correggere il ragionamento studiando come varia deltay\deltax a seconda di v...è giusto?
rispondetemi!!
Cmq ogi pom posto i "calcoli" ke ho rifatto
kmq..x la tesina siete stati magnifici:
15 matematica
15 3° prova
9 italiano (scandaloso!!)
35 orale!! :D :D :D :D :D :D :D :D

[FuGu]

Io ho preso di più :O :D

cmq complimenti ;)

Io per la tesina portai un impianto di illuminazione in scala, controllato via pc con un programma in c++

:eek:

Non ha mai funzionato veramente bene :D

[dario fgx]

ke scuola?
io il liceo scientifico tecnologico
cmq io aspetto...
tnx

[FuGu]

Perito Elettronica e telecomunicazioni :)