Исследование статических и динамических характеристик КМОП-инвертора
исследование статических и динамических характеристик КМОП-инвертора.
Собрать схему инвертора (рис. 8.2.2). Установить параметры МОП-транзисторов, соответствующие номеру варианта (табл. 8.2.1). Ширину каналов транзисторов выбрать одинаковой. На выходе включить конденсатор Cн, моделирующий емкость нагрузки. Значение Cн приведено в табл. 8.2.1.
Включить на входе источник прямоугольных импульсов VPULSE. Установить атрибуты источника: DC = 0, AC = 0, V1 = 0, V2 = Ek/2, TD = 10u, TR = 1u, TF = 1u, PW = 500u.
Исследование характеристик инвертора с несогласованными транзисторами.
В режиме DC Sweep построить и скопировать в отчет передаточную характеристику инвертора. Диапазон изменения входного напряжения от 0 до Ec. Сравнить с результатами предварительного расчета. Выводы записать в отчет.
По графику передаточной характеристики определить помехоустойчивость инвертора по уровням логических нуля и единицы.
В режиме DC Sweep построить и скопировать в отчет график зависимости тока стока от изменения входного напряжения. Оценить максимальное значение тока. Сравнить с результатами предварительного расчета. Выводы записать в отчет
В режиме Transient получить и скопировать в отчет графики входного и выходного напряжений, тока стока и мгновенной мощности, отдаваемой источником.
По графику выходного напряжения оценить время включения и выключения схемы. Определить и записать в отчет среднее время задержки распространения tзад.
Исследование инвертора с согласованными транзисторами.
Увеличить ширину канала p-канального транзистора для того, чтобы удельная крутизна обоих транзисторов была одинакова.
Повторить п. 3.1 – 3.5. Результаты моделирования записать в отчет.
Сравнить полученные результаты. Выводы записать в отчет.
Таблица 8.2.1
Вар. |
Длина канала L, мкм |
Ec, В |
Cн, пФ |
Тактовая частота, МГц |
1 |
0.13 |
0.9 |
0.1 |
500 |
2 |
0.18 |
1.8 |
5 |
350 |
3 |
0.18 |
1.8 |
3 |
200 |
4 |
0.25 |
1.8 |
1 |
100 |
5 |
0.25 |
1.8 |
1.5 |
100 |
6 |
0.35 |
1.8 |
3 |
80 |
7 |
0.35 |
1.8 |
1 |
50 |
8 |
0.5 |
3.0 |
1 |
50 |
9 |
1.2 |
3.3 |
3 |
20 |
10 |
1.6 |
5 |
5 |
20 |