Задание.
Дано:
И-НЕ схема на n-МОП транзисторах
Минимальный размер - 3 мкм.
Требуется:
1. Описать принцип работы схемы.
2. Выбрать и описать технологию изготовления схемы.
3. Рассчитать параметры элементов схемы.
4. С помощью программы P-Spice рассчитать:
передаточную характеристику схемы;
переходную характеристику схемы;
статическую и динамическую мощности, потребляемые схемой.
5. Нарисовать топологию всей схемы.
6. Сравнить с аналогами, выпускаемыми промышленностью.
|
1. Принцип работы схемы.
Таблица истинности для логического элемента И-НЕ:
Пусть на один из входов подан U0 - низкий потенциал, тогда соответственно эмиттер МЭТ (Т1) открыт, коллектор МЭТ открыт, потенциал базы транзистора Т2 низкий => Т2 - закрыт (в отсечке); ток эмиттера Т2 - близкий к нулю, потенциал базы Т4 низкий => Т4 - закрыт (в отсечке); потенциал коллектора Т2 (закрытого) - высокий, это потенциал базы Т3, он настолько большой, что открытый эмиттерный переход транзистора Т3 и диод Д, а так как Т4 закрыт, что на выходе высокий потенциал (близкий к Е) - U1.
Пусть на все входы подано высокое напряжение U1 (близкое к Е), тогда все эмиттерные переходы МЭТа Т1 закрыты, коллекторный переход открыт и ток через него течет в базу транзистора Т2, Т2 - в режиме насыщения Т4 - также в режиме насыщения:
UK1 - UK2 = UD_ОТКР + UКЭ_НАС - UКЭ_НАС < 2UD_ОТКР, следовательно, эмиттерный переход Т3 и диод D отрыться не могут, значит они в отсечке.
На выходе: UВЫХ=UКЭ_НАС=50мВ=U0, т.о. выполняется таблица истинности функции И-НЕ: U1?E, U0=UКЭ_НА?50 мB.
Чаще всего по входу и выходу логической схемы подключены такие же логические схемы, чтобы выполнять сложную логическую функцию, следовательно, сигналы на входе и выходе схемы одинаковы.
|