# Session 1 Architecture hardware numérique 2024-03-01 3 controles continus + 1 projet : réalisation carte électronique programme : résistances, transistor type moss, bascules (nand, etc), logique combinatoire et séquentielle, alimentation, switch, processeurs, etc ## Composants discrets ### Résistance symbole R, unité ohm, ^v^v^v energie dissipée P=RI² limite le passage du courant effet joule => ça chauffe V/I = R <=> i = V/(RT)->inf. (R->0+) si résistance faible=> courant augmente, le fil chauffe et se met à fumer système de garde = disjoncteur / fusible, ex : 220V tension efficace, 9KW, disjoncteur à 41V (éléments de dissipation : resist. de charge, d'amortissement, chauffantes elts de division de tension : résistances en ponts, resist. dans filtres (RC, RLC) elts de polarisation : Pull-up, Pull-Down) en série : Req = somme des résistances en parallèle : 1/Req = somme(1/R) si générateur idéal => fournit tjrs même courant tau = RC 3tau = 95% exp(-t/tau) ### Condensateur ŵ : oméga energie stockée dans un cond. : Q=C.V symbole C, unité farad bloque le passage d'un courant continu en stabilisé --||-- instantané = V = exp(-t/tau)+C si on colle un condens. déchargé avec une batterie forte (voiture) et un fil, la resistance est nulle (= le fil), le courant est infini, et le condensateur va charger vite point de contact du condensateur => généralement une petite résistance, et une résistance de fuite (~quelques gigaohm) en série : 1/Ceq = somme(1/c) en parallèle Ceq = somme(C) ^v^v^v----||-----^v^v^v^ | | |^v^v^v^v^v^v^v^v^v^v^v| Z=1/cŵ, z=impédance d'un cond. en ohm z=inf. en continu, car ŵ=0 oscour lcŵ²=1 résonance (condens. et bobines(self)), courbe de fresnel, équations différentielles ŵ=1/rac(LC) #### self (bobine ?) symbole L, unité henry, --0000000-- résistance nulle en courant continu, et résistance importante sinon Lŵ/R=1 tau=L/R, au bout de 3tau~=95% de la self est démagnétisée self en haute freq. c'est une bonne cappa en série Leq = somme(L) parallèle 1/Leq =somme(1/L) impédance Z=Lŵ ### Les transistors MOS (Metal Oxyde Semiconductor) (MOSFET) porteurs d'un seul type, donc composant unipolaire (contrairement au transist. bipolaire) en silicium, car facilement dopable V/Id = Rdson 3 contacts : (Grille, Drain et Source) 1er temps autour des zones n+ les charges : -majoritaires sont '+' -> zone de déplétion lorsque Vgs >0 est appliquée entre drain et source, la diode substrat drain est bloquée, le courant ne passe pas -quand la tension de la grille augmente, la zone entre D et S la force electromag attire les charges - et un canal se créé et -conduction d'un courant de D vers S (flux minoritaires d'e- dans la zone P attirée par la grille) -proche de G, les e- deviennent majoritaires, un canal de conduction est créé entre D et vers S modulé par Vgs(dès que Vgs > Vth) partie métal = condensateur largeur grille ancien processeur : 5 nm, maintenant 18 angström (10^-10) : 1,8nm salle grise - salle blanche : taux de particule réduit, on évite la poussière pour éviter d'abimer les processeurs -sorte d'interrupteur quasi parfait oxyde mauvais conducteur -> un composant s'oxyde R augmente -> RI² augmente mais comme I reste le meme le disjoncteur n'intervient pas -> la maison brule -si tension entre grille et source = 0, aucun courant ne passe, mode bloqué, R=inf, dissipation thermique RI²=0 -sinon mode saturé, R = 0.5 ohm par exemple , si Vgs=V,I~32a, si Vgs baisse R augmente, dissipation thermique augmente chauffe pendant qu'il s'ouvre, si passage rapide, pas de chauffe=> solution sur les transistors (1 et 0 ouvert et fermé souvent) augmenter la freq pour éviter de trop chauffer zone ohmique, puis zone saturée