CMOS、NMOS 反相器 VTC 转移特性曲线及噪声容限
一、实验目的
1. 了解 CMOS、NMOS 反相器工作原理,利用 Cadence 软件设计并求其
VTC 转移特性曲线;
2. 利用 VTC 转移特性曲线分别求 CMOS、NMOS 反相器噪声容限。
二、实验原理
VTC(Voltage Transfer Curve)转移特性曲线,即 MOS 管电压传输特性,如
图 1 所示。
图 1 电压转移特性(VTC)图
对于纯数字反相器,由于存在一定程度的电容,它们不会立即从“ 1”(逻
辑高)切换到“ 0”(逻辑低)。当逆变器从逻辑高电平过渡到逻辑低电平时,会
有一个不清楚的区域,在该区域中无法考虑电压是低还是高,如图 2 所示。正是
在这一时刻,认为这是噪声余量。因此必须考虑两个噪声容限,它们分别是:高
噪声容限(NMH)和低噪声容限(NML)。逻辑高电平的驱动设备的最小电压输
出(VOH)必须大于逻辑高电平的接收设备的最小电压输入(VIH)。
因此,逻辑高电平的噪声容限 NMH =(VOH–VIH)是仍然可以正确接收
逻辑高电平信号的容差范围。对于低噪声容限,对于逻辑低电平,NML =
(VIL–VOL),规定了线路上逻辑低电平信号的容限范围。噪声容限越小,表
明电路对噪声越敏感。