🗊Презентация Описание элементной базы PCI видеокарты

Описание элементной базы PCI видеокарты Колмаков Егор. МКН, 3 курс, 7 группа

Условные обозначения Интегральная схема общего назначения(ASIC) Коммутатор цифровых и аналоговых сигналов Электрически стираемое перепрограммируемое постоянное записывающее устройство (EEPROM ) Чипы оперативной видеопамяти Конденсатор Видеовыход Резонатор Печатная плата

1. Интегральная схема специального назначения ASIC (аббревиатура от англ. application-specific integrated circuit, «интегральная схема специального назначения») — интегральная схема, специализированная для решения конкретной задачи. В отличие от обычных интегральных схем для общего назначения, специализированные интегральные схемы применяются в конкретном устройстве и выполняют строго ограниченные функции, характерные только для данного устройства; вследствие этого выполнение функций происходит быстрее и, в конечном счёте, дешевле. На одной электронной схеме удалось разместить сразу несколько ключевых компонентов: графическое ядро, ЦАП и тактовый генератор. Основными элементами электронной схемы являются транзисторы.

Транзистор В настоящее время в цифровой технике, например в составе микросхем, полевые транзисторы почти полностью вытеснили биполярные, поэтому здесь речь пойдет только о полевых транзисторах. Полевой (униполярный) транзистор — полупроводниковый прибор, принцип действия которого основан на управлении электрическим сопротивлением токопроводящего канала поперечным электрическим полем, создаваемым приложенным к затвору напряжением. Область, из которой носители заряда уходят в канал, называется истоком, область, в которую они входят из канала, называется стоком, электрод, на который подается управляющее напряжение, называется затвором.

Полевой транзистор Управление током и напряжением на нагрузке, включённой последовательно к каналу полевого транзистора и источнику питания, осуществляется изменением входного напряжения, вследствие чего изменяется обратное напряжение на p-n-переходе, что ведёт к изменению толщины запирающего (обеднённого) слоя. При некотором запирающем напряжении площадь поперечного сечения канала станет равной нулю и ток через канал транзистора станет весьма малым. Так как обратный ток p-n-перехода весьма мал, в статическом режиме или при низких рабочих частотах мощность, отбираемая от источника сигнала ничтожно мала. При высоких частотах ток, отбираемый от источника сигнала может быть значительным и идет на перезаряд входной ёмкости транзистора.

p-n переход p-n-переход или электронно-дырочный переход — область соприкосновения двух полупроводников с разными типами проводимости — дырочной (p, от англ. positive — положительная) и электронной (n, от англ. negative — отрицательная). Электрические процессы в p-n-переходах являются основой работы полупроводниковых приборов с нелинейной вольт-амперной характеристикой В полупроводнике p-типа, который получается посредством акцепторной примеси, концентрация дырок намного превышает концентрацию электронов. В полупроводнике n-типа, который получается посредством донорной примеси, концентрация электронов намного превышает концентрацию дырок. Если между двумя такими полупроводниками установить контакт, то возникнет диффузионный ток — основные носители заряда (электроны и дырки) хаотично перетекают из той области, где их больше, в ту область, где их меньше, и рекомбинируют друг с другом. Как следствие, вблизи границы между областями практически не будет свободных (подвижных) основных носителей заряда, но останутся ионы примесей с некомпенсированными зарядам. Область в полупроводнике p-типа, которая примыкает к границе, получает при этом отрицательный заряд, приносимый электронами, а пограничная область в полупроводнике n-типа получает положительный заряд, приносимый дырками (точнее, теряет уносимый электронами отрицательный заряд). Таким образом, на границе полупроводников образуются два слоя с пространственными зарядами противоположного знака, порождающие в переходе электрическое поле. Обеднённые области с неподвижными пространственными зарядами и называют p-n-переходом

Резистор Компонент 1 включает в себя генератор тактовых сигналов, который основан на конденсаторах и резисторах. Резистор  — пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления, предназначенный для линейного преобразования силы тока в напряжение и напряжения в силу тока, ограничения тока, поглощения электрической энергии и др. Сопротивление резистора измеряется в омах (Ом), так, например, резистор обладает сопротивлением в 1 Ом, если к его концам приложено напряжение 1В и по нему протекает ток силой 1А (исходя из формулы Ома) Резисторы применяют согласно мощности, на которую они рассчитаны, и которую могут выдержать без риска быть испорченными при прохождении через них электрического тока, мощность рассчитывается по формуле Также, резистор имеет такие параметры как емкость и индуктивность, но это паразитные параметры и их необходимо минимизировать.

Компоненты 2, 3 и 4 также основаны на транзисторах, стоит лишь отметить, что для работы EEPROM важен туннельный эффект, невозможный в классической теории физики. Компоненты 2, 3 и 4 также основаны на транзисторах, стоит лишь отметить, что для работы EEPROM важен туннельный эффект, невозможный в классической теории физики. Компонент 5 - конденсатор

Конденсатор Конденсатор – элемент, имеющий постоянную или переменную емкость и отличающийся малой проводимостью, он способен накапливать в себе заряд электрического тока и передавать его другим элементам в электрической цепи. Конденсатор состоит из двух электродов (называемых обкладками), разделенных диэлектриком. Емкость конденсатора C - величина, измеряемая в фарадах (Ф) и вычисляемая по формуле где U – разность потенциалов между обкладками Параллельное соединение конденсаторов: Последовательное соединение конденсаторов:

Резонатор Резонатор - электронный прибор, в котором пьезоэлектрический эффект и явление механического резонанса используются для построения резонансного элемента электронной схемы. На пластинку, тонкий цилиндр, кольцо или брусок, вырезанные из кристалла кварца с определённой ориентацией относительно кристаллографических осей монокристалла нанесены 2 или более электродов — проводящие металлические полоски, выполненные напылением в вакууме или вжиганием плёнки металла на заданные поверхности кристалла. При подаче напряжения на электроды благодаря обратному пьезоэлектрическому эффекту происходит изгиб, сжатие или сдвиг в зависимости от того, каким образом вырезан кристалл относительно кристаллографических осей, конфигурации возбуждающих электродов и расположения точек крепления. Собственные колебания кристалла в результате пьезоэлектрического эффекта наводят на электродах дополнительную ЭДС и поэтому кварцевый резонатор электрически ведёт себя подобно резонансной цепи, — колебательному контуру, составленному из конденсаторов, индуктивности и резистора, причем добротность этой эквивалентной электрической цепи очень велика и близка к добротности собственных механических колебаний кристалла.

Условное обозначение резонатора и аналогичная ему цепь Пьезоэлектрический эффект — эффект возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений. Существует и обратный пьезоэлектрический эффект — возникновение механических деформаций под действием электрического поля. Резонанс - частотно-избирательный отклик колебательной системы на периодическое внешнее воздействие, который проявляется в резком увеличении амплитуды стационарных колебаний при совпадении частоты внешнего воздействия с определёнными значениями, характерными для данной системы

Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля, иногда под действием других внешних сил или спонтанно. Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля, иногда под действием других внешних сил или спонтанно. Поляризацию диэлектриков характеризует вектор электрической поляризации. Физический смысл вектора электрической поляризации — это дипольный момент, отнесенный к единице объема диэлектрика. Иногда вектор поляризации коротко называют просто поляризацией. Вектор поляризации применим для описания макроскопического состояния поляризации не только обычных диэлектриков, но и сегнетоэлектриков, и, в принципе, любых сред, обладающих сходными свойствами. Он применим не только для описания индуцированной поляризации, но и спонтанной поляризации (у сегнетоэлектриков). Поляризация — состояние диэлектрика, которое характеризуется наличием электрического дипольного момента у любого (или почти любого) элемента его объема.

Печатная плата Печатная плата - пластина из диэлектрика, на поверхности и/или в объёме которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы. Печатная плата предназначена для электрического и механического соединения различных электронных компонентов. Электронные компоненты на печатной плате соединяются своими выводами с элементами проводящего рисунка обычно пайкой. На печатной плате электропроводящий рисунок выполнен из фольги, целиком расположенной на твердой изолирующей основе. Печатная плата содержит монтажные отверстия и контактные площадки для монтажа выводных или планарных компонентов. Кроме того, в печатных платах имеются переходные отверстия для электрического соединения участков фольги, расположенных на разных слоях платы. С внешних сторон на плату обычно нанесены защитное покрытие («паяльная маска») и маркировка (вспомогательный рисунок и текст согласно конструкторской документации).