Wyklad 4

Transkrypt

Wyklad 4
2 RODZINY TECHNOLOGII
MOS

Względnie prosta technologia
nie wymagająca złożonych
izolacji między elementami
BIPOLARNA


ewolucj
a
dobre własności pod
względem szybkości
przełączania
niski poziom szumu
zastosowanie w układach
analogowych
CMOS
nie pobiera praktycznie
mocy w stanie spoczynku
Technologia BiCMOS
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Definicja marginesów szumów
określenie dopuszczalnego napięcia szumu na
wejściu tak aby wyjście
nie było zakłócone
V
o
VDD
nachylenie= -1
VOH
NMH
VIH
NM
= -V
VOHIH − VIL
NM
H OH
H=V
Różnica między min ampl.sygnału
wyj bramki sterującej a min
napięciem wej bramki obciążanej
VIL
NML
NM
L = VIL − VOL
NM
L=VIL-VOL
VOL
0
VOH
VOL
VIL
VIH
VDD
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Vo
VOH
Różnica między min ampl.sygnału
wyj bramki sterującej a min
napięciem wej bramki obciążanej
NMH NMH=VOH-VIH
NML
NML=VIL-VOL
VI
VIH
VIL
VOL
Out bramki 1
In bramki 2
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Ogólny schemat inwertera MOS
VDD
Obciążenie
Load - L
Vi
Vo
Sterowanie
Drive - D
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Rodzaje cyfrowych układów scalonych
MOS
Układy cyfrowe MOS
PMOS
z obciążeniem
zubożanym
CMOS
NMOS
z obciążeniem
wzbogacanym
statyczne
BiCMOS
dynamiczne
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Inwerter CMOS
VDD
TL
PMOS
Vi
Vo
TD
CL NMOS
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Charakterystyka przejściowa i prąd
inwertera CMOS
Vo
A
B
C
D
E
IDS =IDSn =IDSp
VDD
P- nasyc
N- nasyc
P-ON
N-OFF
P-ON
N-nasyc
P-nasyc
N-ON
C
P-OFF
N-ON
Vi
VTn
Vinv
VDD +VTp VDD
Vi
VTn
Vinv
VDD +VTp VDD
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Ogólny schemat bramki CMOS
A
B
C
Siec
podciągająca
Y
A
B
C
Siec
ściągająca
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Schematy sieci ściągających
w bramkach CMOS
Y
Y
A
A
Y
B
A
Y=AB
B
Y=A+B
C
B
Y=AB+C
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Schematy sieci podciągających
w bramkach CMOS
A
B
A
A
Y
B
B
C
Y
Y=AB
Y=A+B
Y
Y=AB+C
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Bramki CMOS: NAND i NOR
A
B
A
Y=AB
Y=A+B
B
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Dobór szerokości tranzystorów
w bramkach CMOS
A
4µw
B
4µw
C
4µw
D
4µw
2µw
A
2µw
B
2µw
C
Y=AB+C
A
Y=A+B+C+D
2w
C
A
w B
w
C
w
D
w
B
w
2w
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Opóźnienia wnoszone przez inwerter
CMOS
Vi
VDD
T2
VDD/2
Vo
Cgd2
t
tdHL
tdLH
Vi
Cgd1
VDD
VDD/2
T1
VDD
Cg4
Cdb2
Cdb1
VDD
T4
Vo
Cw
T3
Cg3
t
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Obliczanie czasów opóźnień
tdHL i tdLH
IDN
VDD
Vo
T1
C
Vi
0
VDD/2
t
Vi
VDD
T2
0
VDD
t
IDP
0
tdHL
t
0
tdLH
t
VDD
Vo V /2
DD
C
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Tranzystor NMOS jako klucz
Vin,Vout
VDD
VDD-VTn
in
out
VSS
C
Vin
Vout
CL
0
t
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ
Tranzystor PMOS jako klucz
Vin,Vout
C
in
VDD
VDD
out
Vin
Vout
CL
|VTp|
0
t
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ

Podobne dokumenty