cmos反相器的分析與設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-14 02:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Gnd之間轉(zhuǎn)換，各種干擾信號(hào)，可能使得電路中某些結(jié)點(diǎn)的信號(hào)電平偏離理想電平（ VDD， Gnd），產(chǎn)生所謂的噪聲 ? 噪聲會(huì)對(duì)電路的可靠性造成影響 i ( t ) Inductive coupling Capacitive coupling Power and ground noise v ( t ) V DD 27 數(shù)字電路具有可恢復(fù)邏輯特性 可恢復(fù)邏輯特性 不可恢復(fù)邏輯特性 VDD CMOS反相器的瞬態(tài)特性 ? 負(fù)載電容 ? 輸出電壓的上升時(shí)間和下降時(shí)間 ? 傳輸延遲時(shí)間的計(jì)算 ? 電路的最高工作頻率 28 CMOS反相器的負(fù)載電容 ? 三部分： ? MOS管的漏 襯底 pn結(jié)電容 CDBN和 CDBP ； ?下級(jí)電路的輸入電容 Cin； ?互連線引起的寄生電容 Cl。 L D B N D B P l inC C C C C? ? ? ?29 CMOS反相器的負(fù)載電容 ? pn結(jié)電容用平均電容代替： ? 如果連線較短， 連線寄生電容 Cl可以忽略 。 ,D B N D N jA a v D N jP a vD B P D P jA a v D P jP a vC A C P CC A C P C????30 31 mm CMOS Capacitances 31021011??????????????????????bijpjPbijjAVVCCVVCC? W/L=（ LD,S＝ ） ? 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)則，計(jì)算出柵和漏端的電容 ? 如果考慮反偏電壓和適當(dāng)?shù)陌鎴D優(yōu)化，二者基本相等，漏端電容甚至更小些 fFCfFLWCCfFWLCCfFCfFWCCCfFW L CCoutDj s wswDjb o t t o minOGSGDoxG,)2(, 39。39。?????????????? CMOS反相器的負(fù)載電容 ? Cin由下級(jí)電路全部 NMOS和 PMOS的柵電容構(gòu)成 。 ? ?11( ) NNL D B N D B P G N i G P i D B N D B P N P i o xiiC C C C C C C W W L C??? ? ? ? ? ? ? ???? 柵電容決定于柵面積 (W L)和單位面積柵氧化層電容Cox。 32 CMOS反相器輸出電壓的上升 /下降時(shí)間 ? 定義： ? 輸出上升時(shí)間 (tr)： V10%～ V90% ? 輸出下降時(shí)間 (tf)： V90%～ V10% 33 CMOS反相器輸出電壓的上升 /下降時(shí)間 ? (1) 階躍輸入的上升時(shí)間 ? PMOS的導(dǎo)通電流是對(duì)負(fù)載電容充電的電流 ： ? Vout≤－ VTP時(shí)， PMOS飽和 ： Vout從 V10%上升到－ VTP的時(shí)間： outL D PdVCIdt ?? ? 20outL P T P D DdVC K V Vdt ? ? ?? ?10%1 2TPLP D D T PVVCtK VV?????34 CMOS反相器輸出電壓的上升 /下降時(shí)間 ? (1) 階躍輸入的上升時(shí)間 ? Vout－ VTP時(shí) ， PMOS線性： ? Vout從－ VTP上升到 V90%的時(shí)間 ： ? 總上升時(shí)間： ? ? ? ?22outL P D D T P o u t T PdVC K V V V Vdt ??? ? ? ???90%290%2ln2 ( )D D T PLP D D T P D DV V VCtK V V V V????? ???? ??? ?? ?10% 90%290%221ln2( ) 21ln2( ) T P D D T PLrP D D T P D DD D T PL T P D D D D T PP D D T P D DD D T PV V V V VCtK V V V VVVC V V V VK V V VVV?? ??? ? ? ?? ? ??? ????? ?????? ??? ? ?? ? ??? ???? ????35 CMOS反相器輸出電壓的上升 /下降時(shí)間 ? (2) 階躍輸入的下降時(shí)間 ? NMOS的導(dǎo)通電流是對(duì)負(fù)載電容 放 電的電流 ： ? Vout≥VDD－ VTN時(shí)， NMOS飽和 ： ? VoutVDD－ VTN時(shí)， NMOS線性： outL D NdVCIdt ??? ? 2outL N D D T NdVC K V
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1