vlsi設(shè)計基礎(chǔ)ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-02-10 04:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 輯行為模型 MOSFET VLSI設(shè)計基礎(chǔ) 2 東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 （ 22） CMOS與非門和或非門的結(jié)構(gòu)及其等效倒相器設(shè)計方法 .2 數(shù)字邏輯等效電路模型 數(shù)字邏輯行為模型 倒相器 VDD N型襯底 P型襯底 VDD RP RN VDD RP RN VLSI設(shè)計基礎(chǔ) 2 東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 （ 23） CMOS與非門和或非門的結(jié)構(gòu)及其等效倒相器設(shè)計方法 .2 R R/3 R/3 R/3 ? ?LWVVVtIVR DSTNGSoxn oxDSDSon 1)(2 1εμ2 ??????? ? ? ?LWVV VtR TNGS DSoxn oxon 1εμ2 2 ????非飽和區(qū) 飽和區(qū) 電阻比 =寬長比之倒比 Y 3 Y 1 （ W/L=Y） 等效倒相器中晶體管電阻 VDD 上拉 PMOS串聯(lián) 下拉 NMOS串聯(lián) VLSI設(shè)計基礎(chǔ) 2 東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 （ 24） CMOS與非門和或非門的結(jié)構(gòu)及其等效倒相器設(shè)計方法 .2 R 3R？ ？ 為保證在任何情況下，由電阻網(wǎng)絡(luò)和負載電容所決定的充放電時間， 均滿足由性能指標所決定的上升、下降時間要求 ，所以，要按照最壞情況進行設(shè)計，即單支路導(dǎo)通情況。 R R R 因此，各并聯(lián) MOS管應(yīng)和等效倒相器對應(yīng)晶體管寬長比相同。 同樣有上拉和下拉兩種情況，對應(yīng)并聯(lián) PMOS和并聯(lián) NMOS VLSI設(shè)計基礎(chǔ) 2 東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 （ 25） CMOS與非門和或非門的結(jié)構(gòu)及其等效倒相器設(shè)計方法 .2 等效倒相器中（ W/L） =X；（ W/L） =Y N P2X 2X 1X 1X 1Y 1Y 2Y 2Y 簡單計算方法 XYpnμμ?VLSI設(shè)計基礎(chǔ) 2 東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 （ 26） CMOS與非門和或非門的結(jié)構(gòu)及其等效倒相器設(shè)計方法 ? 將與非門中的 N個串聯(lián) NMOS管等效為倒相器中的 NMOS管，將 N個并聯(lián)的 PMOS管等效為倒相器中的 PMOS管。 ? 根據(jù)頻率要求和有關(guān)參數(shù)計算等效倒相器 NMOS和 PMOS的寬長比。 ? NMOS管為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，為保持下降時間不變，各 NMOS管的等效電阻必須縮小 N倍，即它們的寬長比必須是倒相器中 NMOS管寬長比的 N倍。 ? 為保證在只有一個 PMOS晶體管導(dǎo)通的情況下，仍能獲得所需的上升時間，要求各 PMOS管的寬長比與倒相器中 PMOS管相同。 與非門設(shè)計方法（或非門類似）： .2 VLSI設(shè)計基礎(chǔ) 2 東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 （ 27） 其他 CMOS邏輯門 .2 W/L=Y 1/3 1/3 1/3 3Y 3Y 3Y 6Y 6Y 6Y 4Y 4Y 2Y 4Y 4Y 4Y 1/4 1/4 1/4 1/4 1/2 1/2 = 差別： 27Y 22Y 串并結(jié)構(gòu)： VLSI設(shè)計基礎(chǔ) 2 東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 （ 28） 其他 CMOS邏輯門 ? 將下拉網(wǎng)絡(luò)（ NMOS管）等效為倒相器中的 NMOS管，將上拉網(wǎng)絡(luò)（ PMOS管）等效為倒相器中的 PMOS管。 ? 根據(jù)頻率要求和有關(guān)參數(shù)計算等效倒相器 NMOS和 PMOS的寬長比。 ? 對于串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為保持時間常數(shù)不變，串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)各單元的等效電阻必須縮小 N倍，即它們的等效寬長比必須是倒相器中對應(yīng)晶體管寬長比的 N倍。 ? 對于并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為保證在只有一個并聯(lián)支路導(dǎo)通的情況下，仍能獲得所需的電阻，要求各并聯(lián)支路等效晶體管寬長比與倒相器中對應(yīng)晶體管相同。
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