Limbajul VHDL

Limbajul VHDL

VHDL (Very high speed integrated circuits Hardware Description Language) este un limbaj utilizat

pentru descrierea sistemelor electronice hardware pornind de la structura lor de blocuri si

interconexiunile dintre ele sau de la modul de func_ionare. El a devenit cel mai important instrument

software din domeniul proiectarii circuitelor electronice digitale pentru ca permite descrierea

executabila si portabila a proiectelor.

Istoria VHDL este legata de Departamentul Apararii din SUA care a decis in 1980 sa lanseze un

limbaj unificator in domeniul descrierii circuitelor electronice. In 1985apare prima versiune

numita VHDL 7.2, produsa de un consor_iu Intermetrics, IBM si Texas Instruments. Incepand

din 1986 toate drepturile asupra VHDL au fost transferate catre IEEE (the Institute of Electrical

and Electronics Engineers), care il standardizeaza in 1987 (VHDL IEEE 1076-1987).

VHDL permite descrierea unui sistem electronic de la nivelul structural/arhitectural pana la nivelul

por_ilor logice. El permite simularea func_ionarii sistemelor precum si specificarea tehnologiilor

si detaliilor de fabrica_ie.

Dintre avantajele acestui limbaj se pot enumera [13]:

Disponibilitatea publica. VHDL a extins in domeniul public un concept provenit din tehnica

militara, producand un efect profund asupra electronicii, declansand o etapa de progrese semnificative.

Suport pentru toate metodologiile de proiectare (top-down sau bottom-up cu variantele lor) si

toate tehnologiile de proiectare (asincrone, sincrone, PLA sau random logic).

Independen_a fa_a de procesul si tehnologia de implementare fizica.

No_iunile de baza din domeniul sintezei sistemelor electronice sunt:

- Specificarea: descrierea neambigua si determinista a intrarilor, iesirilor si rela_iilor dintre ele;

- Implementarea: modul in care se realizeaza fizic legaturile dintre intrari si iesiri;

- Sinteza: procesul automat prin care se realizeaza o implementare plecand de la specifica_ii;

- Verificarea: procesul prin care proiectantul se asigura ca implementarea este conforma cu specifica

tiile.

REDRESOARE NECOMANDATE

Pentru o buna func_ionare, un aparat electronic trebuie sa prezinte tensiuni continue de alimentare de diferite valori. Calitatea si performan_ele surselor ce produc tensiunea continua de alimentare ajuta la func_ionarea corecta a aparaturii. Tensiunea de alimentare se ob_ine prin conversia tensiunii alternative din re_eaua de distribu_ie cu frecventa de 50 Hz. Conversia se ob_ine prin circuitele de redresare. Acestea au proprietatea de conductibilitate unidirec_ionala avand scop ob_inerea unui curent a carui sens este dinspre re_eaua de alimentare spre consumator. Exista doua tipuri de redresoare prin care se face conversia energiei din current alternativ in curent continuu. Acestea sunt redresoare comandate si redresoare necomandate.

REDRESOARE COMANDATE

Cu ajutorul redresorului comandat se poate regla valoarea medie a tensiunii la bornele unui consumator.Tiristoarele din componen_a sa asigura un reglaj continuu al tensiunii redresate de la 0 la valoarea maxima , fara pierderi importante de putere activa, dar cu un important consum de putere reactiva.La puteri mari tiristoarele reprezinta singurul dispozitiv electronic comandabil utilizat pe o scara larga. Redresorul poate realiza si procesul de inversiune , iar circuitul care functioneaza in acest fel se numeste invertor cu comanda in faza.

Redresoare monofazate, monoalternanta comandate

REDRESOARE COMANDATE, BIALTERNANTA

Tiristoarele sunt comandate la inceputul fiecarei alternan_e, comportandu-se ca niste diode.Curentul absorbit de la re_ea are forma alternativa si este compus dintr-o componenta fundamentala, sinusoidala si un numar de armonici.Circuitul are un factor de putere unitar.

Redresor bialternanta in punte

Redresorul in punte difera de redresorul cu priza mediana prin:

-tensiunea inversa maxima la care este supus un tiristor din montaj corespunde valorii maxime a tensiunii de alimentare;la redresorul cu priza mediana tensiunea maxima pe tiristor este dublul tensiunii din infasurarea secundara ;

-la redresorul in punte trebuie sa conduca simultan 2 tiristoare;

-datorita conduc_iei simultane a 2 tiristoare, randamentul redresorului in punte, la curen_i mari poate fi micsorat datorita pierderilor de putere.

REDRESOARE POLIFAZATE COMANDATE

Func_ionarea redresorului polifazat comandat depinde de modul de proiectare si de realizare a transformatorului de alimentare.Daca transformatorul are un flux de dispersie important pe fiecare faza se regasesc inductivita_i de dispersie care influen_eaza procesele de comuta_ie ale tiristoarelor.

REDRESOARE COMANDATE CU DIODA DE NUL

CONVERTOARE C.C-C.A

Convertoarele c.c-c.a. sunt instala_ii electronice ce transforma energia de current continuu tot in energie de curent continuu, dar la care se poate modifica valoarea sa medie .Se folosesc in construc_ia surselor de alimentare in comuta_ie utilizate in aparatura electronica de masura si control, telecomunica_ii etc.

Convertorul este alimentat printr-un redresor a carui tensiune de iesire nu este stabilizata.

INVERTOARE PWM

Invertorul transforma tensiunea constanta i U in tensiune alternative.

Func_ionarea acestui invertor este mai complexa decat la convertoarele c.c-c.c cu modulare in durata (cap.3). Un astfel de invertor trebuie sa produca la iesire o tensiune sinusoidala la care sa se poata regla amplitudinea si frecven_a. Acest lucru se intampla daca semnalul sinusoidal se compara cu un semnal triunghiular.

Invertorul paralel

Functionarea inventorului Wagner se bazeaza pe comandarea alternativa a celor doua toristoare cand T1 e amorsat T2 trebuie blocat iar e alimentata infasurarea n1 si in secundar se induce o tensiune de anumita polaritate, cand se deschide T2 si se blocheaza T1 sensul fluxului magnetic se schimba deoarece acum e alimentata infasurarea n2.Problema principala la toata inventoarele, fiind alimentate in curent continuu este stingerii(blocarii) tiristoarelor. La circuitele vechi stingerea se faceam prin circuite de stingere speciale in cazul nostru condensatorul de stingere, la schemele obisnuite se utilizeaza fie tranzitoare gto fie tranzitoare de putere cele mai performante fiind tranzitoarele igbd. Aceasta discutie este valabila pentru toate convertizoarele din curs. Toate functioneaza fie cu tiristoare simple fie cu tranzistoare in cazul redresarii(stingerea este naturala)sau tiristoarele gto pentru inventoare

Generarea undei dreptunghiulare cu durata variabila.