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数字集成电路基本单元与图PPT课件.pptx
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2007-2008-1
数字集成电路的
基本电路的主要
性能指标是:
(
1
)工
作速度(延迟时
间的长短);
(
2
)集
成度(占用面积
的大小);
(
3
)功
耗(消耗的电源
功率);
(
4
)噪
声容限等。
第
1
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22
页
2007-2008-1
CMOS
基本门电路及版图实现
CMOS
反相器
(
1
)
C
MOS
反相器的具体
电路如图所示
,这是一种典型
的
CMOS
电路结构,它由
一个
NMOS
晶体管和
PMOS
晶体管
配对构成,
两个器件的漏极相
连作为输出
,栅极相连作为
输入。
NMOS
晶体管的
衬底与它的源极相
连并接地,
PMO
S
晶体管的衬底与它的
源极相连并
接电源。
第
2
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共
22
页
2007-2008-1
CMOS
基本门电路及版图实现
(
2
)
CMOS
物理结构的剖视图如图所示。其中
n
沟
道晶体管是在
p
阱区中制作的;而
P
沟道晶体管是在
n
型衬底上制作的。两个晶体管的栅极联在一起形成输入
端。
第
3
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页
2007-2008-1
CMOS
基本门电路及版图实现
开关特性
我
们
希
望
反
相
器
的
上
升
时
间
和
下
降
时
间
近
似
相
等
,
则
需要使
PMOS
管的沟道宽度必须加宽到
NMOS
管沟道宽
度的
n
/
p
倍左右。
第
4
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页
t
t
f
t
r
t
d
0.9
V
DD
+
V
DD
t
0
V
i
(t)
V
o
(t)
+
V
DD
0.1
V
DD
0
2007-2008-1
CMOS
基本门电路及版图实现
功耗
无论
CMOS
门处于这两种逻辑
形态中的哪一种
状态,两个
MO
S
管中始终有一个管
子是截止的
。由于没有从
V
DD
到
V
SS
的直流通路,
也没有电流流入栅
极,所以,
静态(稳态)电
流和静态功
耗
P
D
都是
0
。
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