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(5)尺寸计算 输出高电平VOH Vi=“0”时,T1截止,VDD通过T2对CL充电。 达到稳态时: 输出低电平VOL Vi=“1”时,驱动管T1线性,负载管T2饱和 T1: * 第六节 电路设计举例 T2: 尺寸初算( ) 总负载电容 除所要求的CL之外,还应包括驱动管漏结电容,负载管源结电容和其它寄生电容。为使计算结果留有一定速度余量,取 * 第六节 电路设计举例 由公式: 得: 取: 代入上式得: (负载管T2) (驱动管T1) * 第六节 电路设计举例 (6)电流计算 输出低电平时的直流导通电流以可用下式计算: (T2饱和) 输出高电平时直流导通电流为零。 充电脉冲峰值电流也可用上式计算:因为充电时由T2管充电,开始时V0较低时,T2饱和: 放电时脉冲峰值电流可用下式计算:放电时由T1管工作,V0较高时,T1工作在饱和区: * 第六节 电路设计举例 (7)尺寸实算: T2负载管:流过它的峰值电流和直流电流相等。 由初算尺寸: 因此,取 ,可以通过 及 电流。 * 第六节 电路设计举例 T1驱动管:流过它的直流电流与负载管相同。 计算其脉冲电流的大小: 因此,取 ,可以通过 及 电流。 * 第六节 电路设计举例 (8)绘制版图:按版图设计规则和已求出的数据绘制出版图 * 第六节 电路设计举例 (9)其它参数核算: 芯片面积S:实用 附加的负载电容 :根据所绘版图,求得连在输出端的PN结面积: * 第六节 电路设计举例 零偏时PN结电量: 这个附加电容比原来估计的要小很多,所以可以满足tr的要求。 用 计算,可得 符合要求。 下降时间: 符合要求 * 第六节 电路设计举例 直流传输持性和噪声容限: 根据所得参数计算出E/D反相器的直流传输持性: * 第六节 电路设计举例 取 时, (关门电平) 时, (开门电平) 于是:低电平噪声容限: 高电平噪声容限: 均大于给定的 的要求。 直流功耗 瞬态功能: 设: 则: * 第六节 电路设计举例 交变功耗: 设输入信号的上升和下降特性类似于本级: 则: 由于可见,反相器工作到15MH时,仍能承受预先提出的功耗要求。 * 第六节 电路设计举例 (10)用SPICE电路模拟程序计算本设计结果。 * 第六节 电路设计举例 设计与模拟结果比较: * 第六节 电路设计举例 ④随着亚微米技术的应用,集成度越来越多,对控制闸流效应提出了更高的要求,目前广泛采用的是挖隔离沟的办法解决闸流效应问题。即用氧化绝缘层的壕沟(trench)将阱与衬底隔开。使PNPN通路完全消失,这自然增加了工艺复杂度。 * 第四节 CMOS电路的闸流(Latch-up)效应 第五节 TSpice简介 一、电路模拟器: 使用器件模型以及电路网表(netlist)对电路中影响芯片性能和功耗的电压电流等因素加以预测。 对于VLSI设计者,逻辑模拟和电路模拟才是要关心的内容。本课程选用Tspice作为例子介绍电路模拟。 * 二、电路模拟器工作过程: 读入一个输入文件,生成一个包括模拟结果,警告信息和错误信息的列表文件。 输入文件包含一个由各种组件和结点组成网表。 网表可以通过手工方式输入,也可以从电路图或者CAD工具的版图(layout)中提取。 * 第五节 TSpice简介 三、Tspice 1.Tspice是Tanner Pro (Tanner系列软件是一套完整的集成电路设计工具)中集成的电路模拟器 * 第五节 TSpice简介 用Tanner软件设计集成电路的基本流程是: (1) 与集成电路生产厂商联系,确定生产工艺,索取DRC和Spice模型文件。
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