» Порядок выполнения » Раздел 8 » Работа 8.2

Работа 8.2

Исследование статических и динамических характеристик КМОП-инвертора


Цель работы

исследование статических и динамических характеристик КМОП-инвертора.


Порядок выполнения

  1. 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.

  2. 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.


    Рисунок 8.2.2

  3. Исследование характеристик инвертора с несогласованными транзисторами.

    1. 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.

    2. По графику передаточной характеристики определить помехоустойчивость инвертора по уровням логических нуля и единицы.

    3. 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

    4. В режиме Transient получить и скопировать в отчет графики входного и выходного напряжений, тока стока и мгновенной мощности, отдаваемой источником.

    5. По графику выходного напряжения оценить время включения и выключения схемы. Определить и записать в отчет среднее время задержки распространения tзад.

  4. Исследование инвертора с согласованными транзисторами.

    1. Увеличить ширину канала p-канального транзистора для того, чтобы удельная крутизна обоих транзисторов была одинакова.

    2. Повторить п. 3.1 – 3.5. Результаты моделирования записать в отчет.

  5. 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