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第九章 连线设计 9.1 绪论 9.2 连线的RC延迟 9.3 超长导线的缓冲器插入 9.4 连线的耦合电容 9.5 连线的电感 9.6 天线效应 9.1 绪论 电阻和电容计算使用的导线尺寸 9.2 连线的RC延迟 导线电阻 材料电阻： 其中，ρ是材料的电阻率，单位是Ω-cm， L是导线的长度，T是导线的厚度，W是导线的宽度 材料的薄层电阻（单位：欧姆每方）： 一段导线的实际电阻： 以集总RC阶梯表示的分布式RC连线 艾蒙延迟计算使用的RC阶梯 长导线的RC延迟 对于长导线，总长是L，每一段长度是ΔL，则L=nΔL，设单位长度电阻Rint=r，单位长度电容Cint=c，总电阻是Rint=rL，总电容是Cwire=cL，艾蒙延迟为： 三种可能的集总RC模型 门延迟与连线延迟 9.3 超长导线的缓冲器插入 对于超长导线，其连线延迟超过门延迟，减小连线延迟的标准解决办法是：沿着导线间隔地插入中继器（repeater）或者缓冲器（buffer） 找出使整体延迟最小化的最优化等尺寸缓冲器数目的问题称为缓冲器插入问题。最优化点是缓冲器和导线产生的延迟相同 9.3 超长导线的缓冲器插入 每单位长度电阻为Rint，每单位长度电容为Cint，一条没有缓冲器驱动的长度为L的导线总电阻和总电容为： 超长导线的缓冲器插入 9.4 连线的耦合电容 区域、侧向和边缘成分 耦合电容、对地电容和总电容 与中间导线相关的电容 区域电容模型 侧向电容模型 边缘电容模型 线间耦合电容 用于分析耦合延迟和噪声影响的电路 用于减少耦合效应的间隔与屏蔽 使用k因子处理耦合 耦合线网的瞬态分析 耦合噪声分析 9.5 连线的电感 当电流流经一个导体时，在其周围建立一个电磁场，具有存储能量的磁通量： 随着电流的变化，磁通量作用于导线本身并导致一个电压降： 时钟易于产生自感效应，总线易于受互感效应影响 RLC连线的集总模型 RLC连线的响应 RLC连线的响应（续） 9.6 天线效应 9.6 天线效应 天线规则指定了对每层允许的金属（或多晶硅）面积与栅面积的最大比率： 天线比率=金属面积/栅面积 避免天线效应的方法： 沿导线插入二极管（用于在加工处理过程中对金属连线放电） 通过插入缓冲器打断长导线 从一层金属到另一层金属之间建立跨接来打破靠近远端的金属连线 用于金属线路放电的天线二极管 天线二极管的正确放置 金属线凸出以避免天线效应 * * 对地 侧向 区域 边缘 间隔-较低的电容/较大的面积 屏蔽-较高的固定电容/较小的面积
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