TR ansistormodellen utvides med en modell for strøm i
|
|
- Teodor Thoresen
- 7 år siden
- Visninger:
Transkript
1 el 8: Effektforbruk og statisk MOS NGVR ERG I. Innhold TR ansistormodellen utvides med en modell for strøm i svak inversjon, dvs. når gate source spenningen er lavere enn terskelspenningen. Lekasjemodeller for pn-overganger introduseres og lekasje mellom gate og kanal diskuteres. Effektforbruk, både statisk- dynamisk- og kortslutningeffekt blir gjennomgått. En rekke MOS logikk stiler blir gjennomgått. Pseudo nmos, ganged MOS og source følger opptrekkslogikk SFPL har alle signifikant statisk effektforbruk avhengig av inngangsmønstre. Kaskode spenning svitsj logikk VSL har ikke signifikant statisk effektforbruk. lle henvisninger til figurer er relevant for Weste & Harris [].. Innhold.. Svak inversjon. Kapittel.4.4 side Lekasje i pn-overganger. Kapittel.4.5 side Tunnelering. Kapittel.4.6 side Introduksjon til effektforbruk. Kapittel 4.4 side Statisk effektforbruk. Kapittel 4.4. side ynamisk effektforbruk. Kapittel 6... side Pseudo nmos. Kapittel 6... side Ganged MOS. Kapittel 6... side Source følger opptrekkslogikk. Kapittel 6... side.. Kaskode spenning Svitsj logikk. Kapittel 6.. side -. Området rett under terskellspenningen, dvs. moderat inversjon eller subterskel, er mer aktuelt som følge av at korte transistorer med en høy drain source spenning får redusert effektiv terskelspenning. enne effekten kalles rain-induced barrier lowering IL. IL modelleres som V t V t ηv ds, der η er IL koeffisient med verdi i området 0.0 til 0... Mål Kunne modellere transistor i svak inversjon og kunne modellere drain-induced barrier lowering IL.. Oppgaver Oppgave... Notater II. Svak inversjon Kapittel.4.4 side e enkle transistormodellene som vi har benyttet hittil modellerer strømmen gjennom transistoren lik 0 når gate source spenningen er lavere enn terskelspenningen. I virkligheten er er det ikke en skarp overgang fra ingen kanal til full kanal. Når det er etablert en kanal sier vi at transistoren opererer i sterk inversjon og de modellene som vi kjenner kan brukes. Når gate source spenningen er vesentlig mindre enn terskelspenningen er det vanlig å modellere transistorstrømmen som: Vgs V t V ds nv I ds I ds0 e T v e T, der n er slope faktor og I ds0 βvt e.8. Som vi ser av modellen vil det være en eksponesiell økning i strømmen for økning i gate sourcespenning. et er viktig å huske på at selv om strømmen stiger kraftig i dette området som kalles svak inversjon, så er strømmen svært liten. I noen analoge kretser der det ikke er strenge krav til høy hastighet kan transistorer benyttes i svak inversjon. Liten strøm gir liten effekt som i noen analoge kretser er en stor fordel. Overgangen mellom svak og sterk inversjon kalles moderat inversjon. En annen ting som det er verdt å merke seg er at det vil gå en liten strøm gjennom transistoren selv om den er skrudd av. I svak inversjon er strømmen typisk i området fra p til noen n, selvom strømmen kan være vesentlig større dersom bredde/lengde forholdet er meget stort.
2 III. Lekasje i pn-overganger Kapittel.4.5 side * Reversforspente dioder pn-overganger. FS0 p + n + n + p + p-substrat p + p + n-brønn n + IV. Tunnelering Kapittel.4.6 side 90 et er en viss sannsynlighet for at ladningsbærere vil tunnelere gjennom gateoksid tynnoksid. enne sannsynligheten avtar exponensielt med tykkelsen på gateoksidet t ox oghar inntil nylig vært neglisjerbar. For prosesser med gateoksid tynnere enn 0Å vil tunneleringsstrøm bli en vesentlig faktor og sammenlignbar med transistorstrømmer i svak inversjon. Fig.. Revers forspent dioder i MOS kretser.fig.9 I pn-overgangene mellom diffusjon og substrat eller brønn vil det oppstå reversforspente dioder som vist i figur. I tillegg er det dioder mellom brønn og substrat. iodestrøm for reversforspent diode er gitt av: V I I S e vt, 4 JG /cm 0 9 Trend Å 8Å 0Å Å 5Å 9Å der I S er avhengig av dopenivå, areal og omkrets på diffusjonsområdet, og diode spenning V som er gitt av V sb eller V db. Når reversforspenningen er vesentlig høyere enn v T termisk spenning vil reversstrømmen være lik I S som typisk ligger i området 0. til 0.0f/µm. Historisk var lekasje i pn-overganger den begrensende faktor for lagring av spenning i dynamiske noder. I moderne MOS prosesser med lav terskelspenning er transistorstrømmer i svak inversjon langt viktigere som begrensende faktor.. Mål Kunne modellere lekasje i reversforspente pn-overganger dioder.. Oppgaver Oppgave.8.. Notater Fig V V Lekasje gjennom gateoksid.fig.0 Gate lekasje eller strømtetthet J G i gjennom gateosksid er vist i figur for forskjellige tykkelser på gateoksidet. Gatestrøm vil ikke bare påvirke dynamiske noder, men også øke effektforbruket. Hvert atomlag i silisiumdioksid er på ca. Å, og man antar derfor at den nedre grense for tykkelsen på gateoksid er ca. 8Å. et jobbes med å utvikle en bedre isolator med høyere permitivitet. Tunneleringsstrømmen er en orden høyere for nmos transistorer enn for pmos transistorer.. Mål Etablere en oversikt over tunneleringsstrøm i moderne MOS prosesser med tynt gateoksid.. Notater
3 V. Introduksjon til effektforbruk Kapittel 4.4 side VI. Statisk effektforbruk Kapittel 4.4. side Statisk eller komplementær MOS porter er svært effektive med hensyn på effektforbruk fordi når utgangen på en port har stabilisert seg til enten eller 0 så går det nesten ikke strøm gjennom transistorene. dette betyr at effektforbruket er tilnærmet lik 0 når utgangen er stabil. Historisk har effektforbruk vært mindre viktig enn hastighet og arealforbruk for en krets. For moderne MOS prosesser, der antall transistorer og porter er svært høyt og klokkefrekvensen øker, er effektforbruk stadig viktigere. Vi kan definere effektforbruk som trekkes fra spenningsforsynningen V som: pmos 0 nmos pmos 0 nmos P t i t V, 5 Fig.. Statisk effektforbruk i en MOS inverter. FIG4.6 der i er strømmen som trekkes fra spenningsforsyningen. Energiforbruket over en tidsperiode T kan modelleres ved å integrere effektforbruket: E T 0 i t V dt. 6 Gjennomsnittelig effektforbruk over dette intervallet er gitt av: P avg E T T i t V dt. 7 T 0 et er to hovedkomponenter i effektforbruk: Statisk effektforbruk. Svak inversjonsstrøm i transistorer som er skrudd av. Tunneleringsstrøm gjennom gate oksid tynnoksid. Lekasje i reversforspente dioder pn-overganger. Strøm i transitorer som skal overstyres av andre transistorerer, i for eksempel psudo nmos logikk. ynamisk effektforbruk. Opp- og utlading av kapasitanser. Kortslutningsstrøm i korte tidsperioder når både opp- og nedtrekk er PÅ.. Mål Forstå enkle modeller for effektforbruk og grunnleggende forskjeller på statisk- og dynamisk effektforbruk.. Notater En komplementær eller statisk inverter er vist i figur. Når inngangen er 0 vil pmos transistoren være på ognmostransi- storene være V, og utgangen vil være høy. Når inngangen er vil pmos transistoren være av og nmos transistoren være på, og dermed vil utgangen være lav. ette er stabile tistander forenmosportogideeltvildetdaikkegå strøm mellom V og GN. En transistor som er skrudd V vil alikevel levere noe strøm som er gitt av modellen for transistorstrøm i svak inversjon med V gs 0: I statisk I ds0 e V t V nv T v e T, 8 der n er slope faktor og I ds0 βv T e.8. 9 Som vi ser er den statiske strømmen som går gjennom en transistor som er skrudd av eksponensielt avhengig av terskelspenningen. Etterhvert som teknologien utvikles vil terskelspenningen bli redusert og dermed blir statisk strøm økt. et statiske effektforbruket kan da modelleres som: P statisk I statisk V. 0 Som en konsekvens av stadig tynnere gateoksid vil det for moderne MOS prosesser med tynnere gateoksid enn 0Å være en lekasje mellom kanal og gate gjennom gateoksidet som består av isolatoren silisiumdioksid. enne tunnerlingen som kalles gate lekasje er merkbar for MOS prosesser fra gatelengder lik 0nm og under. I tillegg vil det være en liten lekasje i pn-overganger, særlig mellom diffusjonsområder og substrat eller brønn. I moderne prosesser er denne lekasjen mindre enn lekasjestrømmer i trasistorer. et er defor vanlig å neglisjere denne lekasjeeffekten. Noen logikkstiler, som for eksempel pseudo nmos, vil ha et betydelig innslag av statisk effektforbruk.. Mål Kunne modellere statisk effektforbruk, med lekasjestrømmer via transistor som er skrudd V, gate lekasje og lekasje i pnoverganger.. Notater
4 4 VII. ynamisk effektforbruk Kapittel 6... side 90-9 VIII. Pseudo nmos Kapittel 6... side 7-0 Inverter NN NOR / 4/ / 8/ / 4/ 4/ Fig. 4. MOS inverter med last. en viktigste komponenten i dynamisk effektforbruk er oppog utlading av kapasitanser. Inverteren som er vist i figur 4 er et eksempel på en komplementær port som skal drive utgangen representert som en last i form av en kapasitans. Utgangskapasitansen skal kunne trekkes opp til via pmos transistoren og ned til 0 via nmos transistoren. Vi kan anta at porten svitsjer mellom 0 og med en gjennomsnittelig frekvens f SW. Over et tidsintervall T vil lasten bli ladet opp og ut Tf SW ganger. Strømmen fra pmos transistoren vil lade opp lasten og lasten vil lades ut via nmos transistoren. En lade opp/lade ut sykel kan betraktes som en flytting av ladningen Q V fra V til GN. Gjennomsnittelig dynamisk effektforbruk kan modelleres som: P dynamisk T T V T 0 T i t V dt 0 i tdt. Integralet over tidsperioden T gir: P dynamisk V T [TfSWV] Vf SW. e fleste porter svitsjer ikke i hver klokkeperiode. et er derfor vanlig å ta hensyn til aktiviteten til porten med modellen: P dynamisk αv f, der α er aktivitetsfaktor. Klokkesignaler svitsjer i hver klokkeperiode og har derfor aktivitetsfaktor α. Et vanlig aktivitetsfaktor for statisk MOS er 0... Kortslutningseffekt I det en utgang endrer verdi vil inngangene også ofte være i transisjon. Ser vi nærmere påeninverterharvinår inngangen er mellom V tn og V V tp en situasjon der både pmos- og nmos transistoren er PÅ. I dette tilfellet vil det gå enstrøm direkte fra V til GN som vil bidra med et effektforbruk som kalles kortslutningseffekt. ersom inngangssignaler har kort stige/falltid vil kortslutningseffekten bli liten. I tilfeller der utgangslasten kapasitans er stor, dvs. vesentlig større enn inngangskapasitansene, vil kortslutningseffekten bli redusert.. Mål Kunne modellere effektforbruk i en krets. Kunne skille mellom statisk- og dynamisk effektforbruk.. Notater gu 4/ gd 4/9 gavg 8/9 Pu 8/9 Pd 6/9 Pavg /9 Fig. 5. 8/ gu 8/ gd 8/9 gavg 6/9 Pu 0/9 Pd 0/9 Pavg 0/9 Pseudo nmos porter.fig6. gu 4/ gd 4/9 gavg 8/9 Pu 0/9 Pd 0/9 Pavg 0/9 Pseudo nmos inverter, pseudo nmos inngangs NN og pseudo nmos inngangs NOR porter er vist i figur 5. Nedtrekket er likt som for statisk eller komplimentær logikk, mens opptrekket er erstattet med en pmos transistor som alltid er på. et er fornuftig å velge en pmos transistor som er ca. /4 så sterk som nedtrekket. ette gir et godt kompromiss mellom hastighet og støymargin. Når vi skal beregne logisk effort tar vi igjen utgangspunkt i en inverter, med samme opp- og nedtrekksmotstand, som kan levere like mye strøm som pseudo nmos porten. et er naturlig å skille logisk effort for opptrekk og nedtrekk fordi en pseudo nmos port er asymmetrisk. I tillegg har pseudo nmos porter svær ulike elektriske egenskaper i opptrekk og nedtrekk. Ved opptrekk via pmos transistoren vil pseudo nmos inverteren tilsvare en vanlig inverter, men med en relativt svak pmos transistor. I nedtrekket derimot vil pmos transistoren holde igjen slik at nmos transistoren vil fungere sim en svakere transistor enn en tilsvarende transistor i en vanlig inverter. For en vanlig komplementær inverter er det antatt at den transistoren som er skrudd av ikke leverer strøm. For pseudo nmos porter der nedtrekket må kjempe mot opptrekket må vi se på differansen mellom nedtrekk og opptrekk. et er strømmen i nedtrekket minus strømmen som pmos transistoren leverer som danner grunnlaget for beregning av logisk effort for nedtrekket. ette kan vi modellere som en økning i logisk effort, eller økning i effektiv motstand, for nedtrekket. Med hensyn på effektforbruk representerer pseudo nmos ofte en dårligere løsning enn en komplementær port. Når utgangen skal trekkes ned til 0 vil pmos transitoren være PÅ slik at det vil være et statisk effektforbruk lik strømmen gjennom pmos transistoren multiplisert med forsynningsspenningen. Vi vil derfor dimmensjonere pmos transistoren så liten som mulig for å reduserere det statiske effektforbruket, men denne løsningen vil redusere hastigheten når utgangen skal trekkes opp til. Når utgangen er er det ikke statisk effektforbruk i pseudo nmos porten.. pseudo nmos inverter For inverteren i figur 6 har vi valgt en litt større nmos transistor enn en enhetstransistor. Vi bestemmer først størrelsen
5 5 / pseudo nmos inverteren vil da ha et nedtrekk som tilsvarer nedtrekket for en inverter med en enhets nmos transistor. En annen måte å uttrykke dette på er en effektiv transkonduktans i nedtrekket: 4/ G n 4 R G p R G n G p R. 8 Fig. 6. Pseudo nmos inverter.fig6. en effektive motstanden i nedtrekket blir da på nmos transistoren. ersom vi igjen antar at µ n µ p og at opptrekket skal ha /4 av styrken til nedtrekkskjeden vil dette gi nmos- og pmos transistor med størrelse relativt til enhetstransistor: 4 Wn enhet 4 W p Vi har at inngang ogw p gatepmos. Logisk effort for opptrekket blir da R nedtrekk G n G p R. 9 Vi kan nå uttrykke logisk effort for opptrekk og nedtrekk: g u W p + Wp g d Wn Wp + Wn Wp g u 4. W p + Wp 4 + Vi kan beregne motstanden for transistorene: R n R 4 R g avg Parasittisk tidsforsinkelse beregnes ut ifra effektiv motstand og parasittisk kapasitans intern kapasitans: R p R R. 6 Vi kan anvende Ohms lov og uttrykke strømmdifferansen mellom nmos og pmos transistoren, som vil være lik denne effektive, eller netto, strømtrekket for nedtrekket: I n V R n 4V R I p V R p V R I n I p V R. 7 I dette eksemplet velges størrelsen for nmos transistoren lik 4/ relativt til en enhetstransistor. ette vil tilsvare en effektiv motstand i nedtrekket som er lik R. P u R opptrekk intern R p + 4 R τ P d R nedtrekk intern R + 4 R τ. Generelle modeller for inverter p avg 4 τ. Gitt µ n sµ p Vi starter med å bestemme størrelsen på pmos transistoren. Vi velger W p s/ og ønsker at nedtrekkskjeden skal være k ganger så sterkt som opptrekket som vist i figur 7:
6 6 s/ k/ Fig. 7. Pseudo nmos inverter med µ n sµ p og nedtrekkstransistoren k ganger sterkere enn opptrekket. W p s kwp sk 6, Vi kan beregne motstanden for transistorene, effektiv motstand for opptrekk og nedtrekk : R p Wp R P u R opptrekk intern R p W p + 6 s s R + k 6 s + k s R s + k R s s + k τ s P d R nedtrekk intern 6 s s k R + k 6 s + k s k R p avg. inngangs pseudo nmos NN port s + k s k R s + k s k τ k s + k τ. 6 s k 6 s R R opptrekk R p R n Wn R 6 sk R R nedtrekk R n R p sk 6 R s 6 R 6 s k R / 8/ 8/ Vi kan nå uttrykke logisk effort for opptrekk og nedtrekk: Fig. 8. Pseudo nmos NN port.fig6. g u g d W p + Wp sk 6 s + s k. 4 g avg Wn s Wp + s Wn s Wp sk 6 s + s + s sk 6 s + s k s + s +k 6s +. 5 Parasittisk tidsforsinkelse beregnes ut ifra effektiv motstand og parasittisk kapasitans intern kapasitans: For inngangs pseudo nmos NN porten i figur 8 antar vi at motstanden i opptrekket skal være 4 ganger så storsomden effektive motstanden i de to nmos transistorene i nedtrekket. ersom vi velger størrelsen på pmos transistoren W p / vil motstanden i opptrekket være: R p R W p R. 7 Nedtrekket består av to nmos transistorer som vi antar er like og med motstand lik R n hver. e to nmos transistorene vil til sammen utgjøre en motstand lik R n. Vi setter ekvivalent motstanden i to nmos transistorene lik /4 av motstanden i opptrekket og finner størrelsen på nmos transistorene: R n W n R nmoskjede W n R + Wn R
7 7 8 4 R R 4 Rp Motstanden i nedtrekket blir da: R nedtrekk R nmoskjede R p Wn R R. 9 Logisk effort for opptrekk, og nedtrekk blir: g u g d 8 W p + Wp Wp Wn Wp g avg / Rnedtrekk R + 8 0R 0 τ P d R nedtrekk τ P avg 0 τ. 9. inngangs pseudo nmos NOR port Fig. 0. / 4/ 4/ Pseudo nmos NOR port.fig6. For inngangs pseudo nmos NOR porten i figur 0 antar vi at motstanden i opptrekket skal være 4 ganger så storsomden effektive motstanden i nedtrekkstransistoren. ersom vi velger størrelsen på pmos transistoren W p / vil motstanden i opptrekket være: R p R W p R. Nedtrekket består av to nmos transistorer i parallell som vi antar er like og med motstand lik R n hver. Vi antar at bare en av transistorene er PÅ slik at den effektive motstanden i nedtrekkstransistoren blir R n, og motstanden i nedtrekkstransistoren skal være /4 av motstanden i opptrekket: R n 4 R opptrekk 8/ /+8/ 4 R, 8/ 4/, og den effektive mot- som gir transistorstørrelse standen i nedtrekket blir: Fig. 9. Enkel ekvivalent for nedtrekket i inngangs pseudo nmos NN port. I dette tilfellet brukes ikke Elmore forsinkelsesmodell, men en mer optimistisk modell basert på ekvivalenten i figur 9. Parasittisk tidsforsinkelse for inngangs pseudo nmos NN port blir: P u R opptrekk intern Ved bruk av Elmore modellen ville vi fått en parasittisk tidsforsinkelse på 9 τ. R nedtrekk Wp 4 R 4 R. 5 Logisk effort for opptrekk, og nedtrekk blir: g u W p + Wp 4 +
8 8 4 g d Wp g avg Parasittisk tidsforsinkelse for inngangs pseudo nmos NOR port blir: P u R opptrekk intern R R 0 τ P d R nedtrekk R 0 biaseringskretsen er å generere en biaseringsspenning V bias som anvendt på en pmos transistor vil gi en strøm i pmos transistorerforeksempelp somerlik/, som er forholdet mellom W N og W N, av strømmen i nmos transistorer for eksempel N. iaseringsspenningen kan brukes som inngangs til flere pseudo nmos porter. Logisk effort for porten som består av transostorenepognergittav g u E. Eksempel W N W P + WP + g d W N WN WN + WN WN τ P avg 0 τ. 7 9 k H. Pseudo nmos design Pseudo nmos NN porter er tregere enn komplementær NN porter. For NOR porter er pseudo nmos ikke tilsvarende tregere. Logisk effort for en pseudo nmos NOR port er uavhengig av antall innnganger. Man skal være oppmerksom på støymarginer som vil være dårligere for pseudo nmos porter enn komplementære porter. For å sikre gode støymarginer svekker man pmos transistorene, men dette vil gå ut over hastigheten. Parasittisk tidsforsinkelse for opptrekk vil øke når pmos transistoren svekkes, mens parasittisk tidsforsinkelse for nedtrekket vil reduseres fordi det blir lettere for nedtrekket å trekke utgangen lav. En svekket pmos transistor vil derfor øke forskjellen i parasittisk tidsforsinkelse i opp- og nedtrekket. Fig.. P / N Vbias / Til andre pseudo nmos porter P N gu gd / gavg /4 iasering av pseudo nmos porter.fig6.5 For å redusere følsomhet for en spesifikk prosess kan man benytte en biaseringskrets som vist i figur. Formålet med k Fig.. N funksjon implementert med pseudo nmos NOR port. FIG6. Vi kan implementere en kinngangs N port ved hjelp av invertere og en kinngangs pseudo nmos NOR port som vist i figur. Utgangslasten er representert som en inverter med størrelse lik H ganger enhetsinverter. Elektrisk effort for kjeden bestående av psudo nmos NOR porten og en inverter på inngangen er lik H. Vi antar at NOR porten er dimmensjonert som NOR porten i figur 5 vil gjennomsnittelig logisk effort for NOR porten være 8/9. Gjennomsnittelig logisk effort for kjeden blir G 8/9 8/9. Forgreningseffort er lik, slik at kjede effort blir F GH 8/9 H 8H/9. Optimal port effort blir da f 8H/9. Vi kan nå bestemme optimal inngangskapasitans for NOR porten: H inngang ekstern g f H 8 9 8H 9 H. 9 Vi kan dermed sette størrelsen på nmos transistorene inngang H/, og størrelsen på pmos transistoren bir W p / H/. Vi kan da beregne effektive motstander for opptrekk og nedtrekk: R opptrekk W p
9 9 R nedtrekk 6 H Wp R IX. Ganged MOS Kapittel 6... side 0 - H H R H R. 40 Parasittisk forsinkelse i NOR porten blir: 6 H P u R + k H H 6 H + k R H +k R +k τ H + k P d R H +k R +k τ 9 +k + +k 9 P avg τ 4+k τ. 4 9 Total tidsforsinkelse blir: Nf + P 8H/9++ 4+k 9 4 H + 8k F. Mål Kunne beregne logisk effort og parasittisk tidsforsinkelse for pseudo nmos porter. G. Oppgaver Oppgave 6.8, 6.9. H. Notater Fig.. P / / 4/ 4/ N Ganged MOS inngangs symmetrisk NOR port.fig6.8 En ganged MOS port bestående av to invertere er vist i figur. Når portens transistorer dimmensjoneres som vist i porten vil portens funksjon bli inngangs NOR symmetrisk. ersom pmos transistorene hver for seg var sterkere 4 enn en nmos transistor ville funksjon bli en inngangs NN. Kretsens elektriske egenskaper vil være svært avhengig av de logiske verdier på inngangene. et vil være statisk effektforbruk for visse inngangsmønstre for en ganged MOS port.. 0 P P N / / 4/ 4/ N 0 Fig. 4. Ganged MOS inngangs symmetrisk NOR port med innganger 0.FIG6.8 Ganged NOR port med inngangsingene 0ervist i figur 4. I dette tilfellet vil vi ha to pmos transistorer i parallell som trekker utgangen opp til logisk. egge nmos transistorene er skrudd av. et vil ikke være statisk effektforbruk for denne porten ut over effektforbruk som følge av nmos transistorene som opererer i svak inversjon V. Vi har: P N g u Wp + Wn W p + W p + p u R opptrekk intern 4 Vi kunne for eksempel valgt / ogw p 8/.
10 0. og er forskjellige Rp R p R p + R p Rp4 R4 6R τ. 4 P / / 4/ 4/ N 0 Fig. 6. Ganged MOS inngangs symmetrisk NOR port med innganger.fig6.8 P N P / / 4/ 4/ N P N 0 Fig. 5. Ganged MOS inngangs symmetrisk NOR port med innganger.fig6.8 Ganged NOR port med inngangsignalene er vist i figur 5. I dette tilfellet vil vi ha en pmos transistorer som er PÅ og en nmos transistor som er PÅ. ette vil ligne en inngangs pseudo nmos NOR port med en ekstra intern kapasitans for pmos transistoren som er skrudd av. nmos transistoren vil være sterkere enn pmos transistoren slik at utgangen trekkes ned til 0. I dette til fellet har vi en pmos transistor som er PÅ og vil bidra med strøm til nedtrekket via nmos transistoren som er PÅ. et statiske effektforbruket er proporsjonalt med strømmen gjennom pmos transistoren. Vi har: p d R nedtrekk intern Rn R n 4 R n + R n Rn4 4 R4 R τ. 45. Mål Forstå hvordan en ganged inngangs NOR port virker. Kunne beregne logisk effort og parasittiske tidsforsinkelser. E. Notater g d W p + Wn Wp + Wn Wp p d R nedtrekk intern Wp R 4 4 R4 R4 4 τ. 44. Ganged NOR port med inngangsingene ervist i figur 6. I dette til fellet vil vi ha to nmos transistorer i parallell som trekker utgangen ned til logisk 0. egge pmos transistorene er skrudd av. Her er det statiske effektforbruket redusert til et minumum. Vi har: g d W p + +4
11 X. Source følger opptrekkslogikk Kapittel 6... side XI. Kaskode spenning Svitsj logikk Kapittel 6.. side - 7 x 8 N N N N4 Nlast N5 N6 N7 N8 N9 P Innganger f f Fig. 7. Source følger opptrekkslogikk.fig6.9 En port som kan minne om en pseudo nmos port er vist i figur 7. Kretsen kalles source følger opptrekkslogikk SFPL Source Follower Pull-up Logic. Her er opptrekket kontrollert av inngangssignalene. iaseringskretsen består av bare nmos transistorer, der nmos transistorene som styres av inngangene bidrar til å dra biaseringsutgangen x nærmere logisk som funksjon av antall innganger som er. N last transistoren vil trekke x ned mot 0, og ere på inngangssignalene vil bidra til å trekke x opp mot gjennom nmos transistorer. Husk at nmos transistorene som er koblet opp mot V i biaseringskretsen har source koblet til x, slik at disse transistorene vil være svake. et vil være et relativt betydelig statisk effektforbruk i SFPL porter, det faktiske effektforbruket er avhengig av inngangsmønstre.. Mål Etablere en forenklet kjennskap til SFPL logikk.. Notater Fig. 8. Kaskode spenning svitsj logikk.fig6.0a Ved å bruke to komplementære nedtrekk til åstyrehvertsitt opptrekk som vist i figur 8 vil vi få en port som ikke har statisk effektforbruk fordi opptrekkstransistoren som ikke skal trekke en utgang til blir slått V. Vi kaller en slik logikk for kaskode spenning svitsj logikk VSL ascode Voltage Switch Logic. I VSL logikk vil det en og bare en av utgangene eller trekkes ned til 0, og som vil gjennom en pmos trekke den inverse utgangen til. En fordel med VSL logikk i forhold til pseudo nmos logikk er at statiske effektforbruk er redusert til et minimum, og at pmos transistorene kan dimmensjoneres opp for å redusere parasittisk tidsforsinkelse i opptrekket uten en økning i statisk effektforbruk. Vi trenger imidlertid inverterte inngangssignaler i tillegg og mange nmos transistorer. ette kan være nyttig logikk dersom vi allerede har tilgang på inverterte innganger og at vi trenger invertert utgang i tillegg til ordinær utgang. VSL porter vil ha to utganger som alltid svitsjer motsatt vei som kan være gunstig i tilknytning til støyfølsomme kretser 5. Fig. 9. Kaskode spenning svitsj logikk for inngangs NN funksjon.fig6.0b VSL porten som er vist i figur 9 er en NN port, dvs.. et alternative nedtrekket består av to parallellkoblete nmos transistorer styrt av og som vil representere funksjonen +, som er ekvivalent med.. Eksempel Et eksempel på en variant av VSL logikk der de to alternative nedtrekkene deler transistorer er vist i figur 0. Kretsen 5 Støyfølsomme kretser på samme brikke vil typisk være analoge kretser i et mixed signal system.
12 d d d d c c c c b b b b Fig. 0. Kaskode spenning svitsj logikk for 4inngangs XNOR, dvs. funksjon.fig6.0c Fig.. Kaskode spenning svitsj logikk for 4inngangs XOR funksjon.fig6.0c er en 4inngangs XNOR krets. ersom det er en og bare en inngang som er vil utgangen bli lik. Legg merke til at for utgangen er funksjonen en 4inngangs XOR port.. Oppgaver Oppgave Notater d d c c b b Fig.. Kaskode spenning svitsj logikk for 4inngangs XOR funksjon.fig6.0c 4inngangs XNOR krets der nedtrekket for inngangsmønstret,, og er vist. ette representerer inngangsekvensen 000, dvs. en ener. ersom vi antar at 0 vil de to mitterste transistorene i den øverste rekka av nmos transistorer være på. et vil derifra være en rekke kombinasjoener av inngangsmøstre for inngangene, og som gir en og bare en er. e alternative nedtrekksmulighetene er vist i figur.. Mål Kunne implementere logiske funksjoner ved hjelp av VSL logikk.
13 XII. Indeks ktivitetsfaktor 4 VSL rain-induced barrier lowering IL ynamisk effektforbruk, 4 Effektforbruk Ganged MOS 9 Gate lekasje Gatestrøm Kaskode spenning svitsj logikk Kortslutningseffekt 4 Moderat inversjon Pseudo nmos 4 SFPL Slope faktor Source følger opptrekkslogikk Statisk effektforbruk, Sterk inversjon Subterskel Svak inversjon Tunneleringsstrøm References [] Neil H.E. Harris og avid Harris MOS VLSI ESIGN, circuit and system perspective tredje utgave 005, ISN: , ddison Wesley, [] ngvar erg INF400 el:z
TR ansistormodellen utvides med en modell for strøm i svak
el 8: Effektforbruk og statisk MOS NGVR ERG I. Innhold TR ansistormodellen utvides med en modell for strøm i svak inversjon, dvs. når gate source spenningen er lavere enn terskelspenningen. Lekkasjemodeller
DetaljerINF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 8 Våren 2006 YNGVAR BERG
INF/ Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 8 Våren 6 NGV EG I. DEL 8 Del 8: Effektforbruk og statisk MOS II. Gjennomføring Teori, eksempler og oppgaver knyttet til DEL 8 (og DEL blir gjennomgått
DetaljerINF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 8
INF Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 8 NGV EG I. DEL 8 Del 8: Effektforbruk og statisk MOS II. Oppgaver. Oppgave. Finn strømlekkasje i svak inversjon i en inverter ved romtemperatur når inngangen
DetaljerDel 9: Dynamisk CMOS
Del 9: Dynamisk CMOS NGVR ERG I. Innhold Dynamiske retser blir gjennomgått. Problemer med dynamiske kretser diskuteres. Domino logikk og dual-rail domino logikk blir presentert. Problemer med ladningsdeling
DetaljerUNIVERSITETET I OSLO
UNIVRSITTT I OSLO et matematisk-naturvitenskapelige fakultet ksamen i: IN3400 igital mikroelektronikk ksamensdag: 1. juni 013 Tid for eksamen: 09.00 13.00 Oppgavesettet er på 6 sider. Vedlegg: Ingen Tillatte
DetaljerDel 6: Tidsforsinkelse i logiske kjeder
el 6: Tidsforsinkelse i logiske kjeder NGVR ERG I. Innhold Tidsforsinkelse i kjeder med logiske porter. eregning av optimalt antall porter i en kjede. Logisk effort, og tidsforsinkelse i komplementære
DetaljerLøsningsforslag DEL1 og 2 INF3400/4400
Løsningsforslag L1 og 2 INF3400/4400 NGVR RG I. Oppgaver. Oppgave 1.3 Tegn en MOS 4-inngangs NOR port på transistor nivå..1 Løsningsforslag 0 0 1 0 1 0 11 0 1 0 0 Fig. 2. NOR port med fire innganger. Fig.
DetaljerTI dsforsinkelse i kjeder med logiske porter. Beregning av
el 6: Tidsforsinkelse i logiske kjeder NGVR ERG I. Innhold TI dsforsinkelse i kjeder med logiske porter. eregning av optimalt antall porter i en kjede. Logisk effort, og tidsforsinkelse i komplementære
DetaljerOppgave 1 INF3400. Løsning: 1a Gitt funksjonen Y = (A (B + C) (D + E + F)). Tegn et transistorskjema (skjematikk) i komplementær CMOS for funksjonen.
Eksamen Vår 2006 INF400 INF400 Eksamen vår 2006 0.06. /9 Oppgave a Gitt funksjonen Y (A (B + C) (D + E + F)). Tegn et transistorskjema (skjematikk) i komplementær CMOS for funksjonen. INF400 Eksamen vår
DetaljerLøsningsforslag DEL1 og 2 INF3400/4400
Løsningsforslag L og 2 INF3400/4400 NGVR RG. Oppgave.3 I. Oppgaver Tegn en MOS 4-inngangs NOR port på transistor nivå.. Løsningsforslag 0 0 0 0 0 0 0 Fig. 2. NOR port med fire innganger. Fig.. To-inngangs
DetaljerUNIVERSITETET I OSLO
UIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i Eksamensdag: Oppgavesettet er på 7 sider. Vedlegg: Tillatte hjelpemidler: Løsningsforslag Digital mikroelektronikk Ingen Alle trykte
DetaljerUNIVERSITETET I OSLO
UNIVRSITTT I OSLO et matematisk-naturvitenskapelige fakultet ksamen i: INF400 igital mikroelektronikk ksamensdag: 11. juni 2008 Tid for eksamen: Oppgavesettet er på 5 sider. Vedlegg: Ingen Tillatte hjelpemidler:
DetaljerUNIVERSITETET I OSLO
UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: INF3400 Digital mikroelektronikk Eksamensdag: 10. juni 2011 Tid for eksamen: 9.00 13.00 Oppgavesettet er på 5 sider. Vedlegg:
DetaljerPENSUM INF spring 2013
PENSUM INF3400 - spring 2013 Contents 1 Kjede med porter 2 1.1 Logisk effort for portene....................................... 2 1.2 Kritisk signalvei........................................... 2 1.3
DetaljerDel 5: Statisk digital CMOS
Del 5: Statisk digital CMOS NGVR ERG I. Innhold Modeller for tidsforsinkelse i logiske porter blir gjennomgått. I tillegg til enkel lineær model for tidsforsinkelse blir Elmore tidsforsinkelsesmodell gjennomgått.
DetaljerMO deller for tidsforsinkelse i logiske porter blir gjennomgått.
Del 5: Statisk digital CMOS NGVR ERG I. Innhold MO deller for tidsforsinkelse i logiske porter blir gjennomgått. I tillegg til enkel lineær model for tidsforsinkelse blir Elmore tidsforsinkelsesmodell
DetaljerFormelsamling INF3400 Våren 2014 Del 1 til 8 YNGVAR BERG
1 Formelsamling INF3400 Våren 014 Del 1 til 8 YNGVAR BERG I. MOS TRANSISTORER, TABELLENE I - X Formelsamlingen inneholder de mest aktuelle konstanter Tabell II, prosessparametre Tabell III og elektriske
DetaljerTips og triks til INF3400
Tips og triks til INF3400 Joakim S. Hovlandsvåg 11. desember 2008 1 Opp- og nedtrekk - kap1 Ved inverterte formlar gjeld følgande: i nedtrekk blir ei seriekobling, opptrekk får parallellkobling
DetaljerCMOS inverter DC karakteristikker og hvordan transistorstørrelser
Del : Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor YNGVR BERG I. Innhold CMOS inverter DC karakteristikker og hvordan transistorstørrelser påvirker karakteristikken. Definisjon
DetaljerDel 3: Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor
Del : Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor YNGVR BERG I. Innhold Vi ser på CMOS inverter DC karakteristikker og hvordan transistorstørrelser påvirker karakteristikken.
DetaljerMO deller for tidsforsinkelse i logiske porter blir gjennomgått.
Del 5: Statisk digital CMOS 1 NGVR ERG I. Innhold MO deller for tidsforsinkelse i logiske porter blir gjennomgått. I tillegg til enkel lineær model for tidsforsinkelse blir Elmore tidsforsinkelsesmodell
DetaljerINF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 13 Våren 2007
INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 3 Våren 2007 YNGVA BEG I. Del 3 A. Eksamensoppgave 2005 Hvorfor trengs buffere (repeaters) for å drive signaler over en viss avstand? Hvilke metallag
DetaljerDel 3: Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor VDD. Vinn. Vut. I. Innhold
Del : Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor YNGVR BERG I. Innhold CMOS INVERTER DC karakteristikker og hvordan transistorstørrelser påvirker karakteristikken. Definisjon
DetaljerKONVENSJONELLE latcher og vipper i CMOS blir gjennomgått.
el 11: Latcher og vipper 1 NGVAR BERG I. Innhold KONVENSJONELLE latcher og vipper i CMOS blir gjnomgått. Latcher som styres av to klokkefaser og klokkepulser blir diskutert. Lacher og vipper med, og able
DetaljerINF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 13 og 14
INF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 13 og 14 YNGVA BEG A. Forsinkelse i interkonnekt Gitt en 3mm lang og 0.4µm bred leder i metall 2 i en 180nm prosess med egenmotstand 0.04Ω/ og
DetaljerINF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 12
INF3400 Digital Mikroelektronikk øsningsorslag DE 12 NGVR ERG I. DE 12 Del 12 og 13: Passtransistor- og dierensiell MO logikk. II. Oppgaver Tegn sjematikk or en 4:1 multiplekser med innganger,, og, og
DetaljerDel 3: Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor VDD. Vinn. Vut
Del : Utvidet transistormodell og DC karakteristikk for inverter og pass transistor YNGVR BERG I. Innhold CM OS inverter DC karakteristikker og hvordan transistorstørrelser påvirker karakteristiken. Definsisjon
DetaljerINF3400 Forel. # Avansert CMOS. INF3400 Forelesning #15 Øivind Næss
INF3400 Forel. #15 20.05. Avansert CMOS INF3400 Forelesning #15 Øivind Næss INF3400 Forel. #15 20.05. Oversikt 4.9 Skalering 4.9.1 Transistorskalering 4.9.2 Interconnect Interconnect -skalering 4.9.3 Teknologi
DetaljerIN 241 VLSI-konstruksjon Løsningsforslag til ukeoppgaver uke 36
IN 41 VLI-konstruksjon Løsningsforslag til ukeoppgaver uke 36 1) Beregn forsterknings faktoren ß for en nmofet fabrikkert i en prosess med: µ = 600cm/V s (Elektronmobilitet for n-dopet materiale) ε = 5
DetaljerGJ ennomgang av CMOS prosess, tverrsnitt av nmos- og
Del : Enkel elektrisk transistor modell og introduksjon til CMOS rosess YNGVAR BERG I. Innhold GJ ennomgang av CMOS rosess, tverrsnitt av nmos og MOS transistor og tverrsnitt av CMOS inverter. Enkel forklaring
DetaljerINF3400 Uke Wire Engineering 4.7 Design Margins. INF3400 Uke 14 Øivind Næss
INF3400 Uke 14 13.05. 4.6 Wire Engineering 4.7 Design Margins INF3400 Uke 14 Øivind Næss INF3400 Uke 14 13.05. Konstruksjon av gode ledninger Ønsker å oppnå lav forsinkelse, lite areal og lavt effektforbruk
DetaljerForelesning 8. CMOS teknologi
Forelesning 8 CMOS teknologi Hovedpunkter MOS transistoren Komplementær MOS (CMOS) CMOS eksempler - Inverter - NAND / NOR - Fulladder Designeksempler (Cadence) 2 Halvledere (semiconductors) 3 I vanlig
DetaljerObligatorisk oppgave 2 i INF4400 for Jan Erik Ramstad
Obligatorisk oppgave i INF44 for Jan Erik Ramstad Jan Erik Ramstad Institutt for Informatikk Universitetet i Oslo janera@fys.uio.no 5. februar 6.5 DC karakteristikk for en inverter.5 Vut (V).5 4 Bakgrunn
DetaljerOversikt. Avansert CMOS. INF3400 Del Skalering Transistorskalering Interconnect -skalering Teknologi roadmap
Avansert CMOS INF3400 Del 15 Øivind NæssN INF3400 Del 15 18.05. 1/30 Oversikt 4.9 Skalering 4.9.1 Transistorskalering 4.9.2 Interconnect -skalering 4.9.3 Teknologi roadmap 4.9.4 Design-påvirkninger 5.4.1
DetaljerKonstruksjon av gode ledninger
4.6 Wire Engineering 4.7 Design Margins INF3400 Del 14 Øivind NæssN INF3400/4400 våren Design av ledere og design marginer 1/25 Konstruksjon av gode ledninger Ønsker å oppnå lav forsinkelse, lite areal
DetaljerDel 4: Moderne MOS transistor modell, transient simulering og enkle utleggsregler
Del 4: Moderne MOS transistor modell, transient simulering og enkle utleggsregler NGVA BEG I. Innhold Enkle modeller for MOS transistor kapasitanser gjennomgås, herunder gate- og diffusjonskapasitanser.
DetaljerIN 241 VLSI-konstruksjon Løsningsforslag til ukeoppgaver 25/ uke 39
IN 4 VLSI-konstruksjon Løsningsforslag til ukeoppgaver 5/9-00 uke 39 ) Skisser en standard CMOS inverter. Anta ßnßp. Tegn opp noen drain-source karakteristikker for begge transistorene. Bytt ut Vds og
DetaljerForelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer. Felteffekt-transistorer
Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer Felteffekt-transistorer Dagens temaer Bipolare transistorer som brytere Felteffekttransistorer (FET) FET-baserte forsterkere Dagens temaer er hentet fra
DetaljerCMOS med transmisjonsporter blir presentert, herunder
Del 12: Passtransistor- og dierensiell CMO logikk NGVR ERG I. Innhold CMO med transmisjonsporter blir presentert, herunder komplementær pass transistor logikk (CP), lean integration med pass transistorer
DetaljerDel 11: Latcher og vipper
el 11: Latcher og vipper NGVAR BERG I. Innhold Konvsjonelle latcher og vipper i CMOS blir gjnomgått. Latcher som styres av to klokkefaser blir diskutert. Lacher og vipper med, og able blir prestert. Latcher
DetaljerCMOS med transmisjonsporter blir presentert, herunder
Del 12: Passtransistor- og dierensiell CMO logikk NGVR ERG I. Innhold CMO med transmisjonsporter blir presentert, herunder komplementær pass transistor logikk (CP), lean integration med pass transistorer
DetaljerForelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer
Forelesning nr.10 INF 1411 Elektroniske systemer Felteffekt-transistorer 1 Dagens temaer Bipolare transistorer som brytere Felteffekttransistorer (FET) FET-baserte forsterkere Feedback-oscillatorer Dagens
DetaljerINF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 11 Latcher og vipper
INF3400 igital Mikroelektronikk Løsningsforslag EL 11 er og vipper NGVAR BERG I. Oppgaver A. Forklar hvordan en statisk latch virker A.1 Løsningsforslag Teori Fig. 3. ynamisk latch med transmisjonsport
DetaljerINF 5460 Elektrisk støy beregning og mottiltak
INF 5460 Elektrisk støy beregning og mottiltak Obligatorisk oppgave nummer 3. Frist for levering: 30 April (kl 23:59). Vurderingsform: Godkjent/Ikke godkjent. Oppgavene leveres på individuell basis. Oppgavene
DetaljerDel 15: Avansert CMOS YNGVAR BERG
Del 15: Avansert CMOS YNGVAR BERG I. Innhold Alle henvisninger til figurer er relevant for Weste & Harris [1]. 1. Innhold. 2. Skalering. Kapittel 4.9 side 245-246. 3. Transistorskalering. Kapittel 4.9.1
DetaljerINF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 9
IF00 Digital Mikroelektroikk Løsigsforslag DEL 9 I. Oppgaver. Oppgave 6.7 Teg trasistorskjema for dyamisk footed igags D og O porter. gi bredde på trasistoree. va blir logisk effort for portee?. Løsigsforslag
DetaljerEN kle modeller for MOS transistor kapasitanser gjennomgås,
Del 4: Moderne MOS transistor modell, transient simulering og enkle utleggsregler NGVA BEG I. Innhold EN kle modeller for MOS transistor kapasitanser gjennomgås, herunder gate- og diffudjonskapasitanser.
DetaljerDel 10: Sekvensielle kretser YNGVAR BERG
el 10: Sekvensielle kretser YNGVAR BERG I. Innhold Grunnleggende problematikk ved sekvensiering blir gjennomgått. Sekvenseringsmetoder med vipper, tofase transparente latcher og latcher som styres av klokkepulser
DetaljerEN kle modeller for MOS transistor kapasitanser gjennomgås,
Del 4: Moderne MOS transistor modell, transient simulering og enkle utleggsregler NGVA BEG I. Innhold EN kle modeller for MOS transistor kapasitanser gjennomgås, herunder gate- og diffusjonskapasitanser.
DetaljerGJ ennomgang av CMOS prosess, tverrsnitt av nmos- og
Del : Enkel elektrisk transistor modell og introduksjon til CMOS rosess YNGVAR BERG I. Innhold GJ ennomgang av CMOS rosess, tverrsnitt av nmos og MOS transistor og tverrsnitt av CMOS inverter. Enkel forklaring
DetaljerGJ ennomgang av CMOS prosess, tversnitt av nmos- og
Del : Enkel elektrisk transistor modell og introduksjon til CMOS rosess YNGVAR BERG I. Innhold GJ ennomgang av CMOS rosess, tversnitt av nmos og MOS og tverrsnitt av CMOS inverter. Enkel forklaring å begreer
DetaljerINF3400/4400 Digital Mikroelektronikk LøsningsforslagOppgaver DEL 15 Våren 2007
INF34/44 Digital Mikroelektronikk LøsningsforslagOppgaver DEL 15 Våren 27 YNGVAR BERG Del 15: Avansert CMOS I. DEL 15 II. Oppgaver A. Hvordan er fremtiden for CMOS? A.1 Løsningsforslag Teori Det har i
DetaljerTFE4101 Krets- og Digitalteknikk Høst 2016
Norges teknisk naturvitenskapelige universitet Institutt for elektronikk og telekomunikasjon TFE40 Krets- og Digitalteknikk Høst 206 Løsningsforslag Øving 5 Boolske funksjoner, algebraisk forenkling av
DetaljerLab 1 i INF3410. Prelab: Gruppe 5
Lab 1 i INF3410 Prelab: a) EKV modellen ble modellert i Matlab, der EKV.m er brukes til å lage en funksjon av drainsource strømmen. Reverse bias strøm trekkes i fra forward bias strøm, noe som danner grunnlaget
DetaljerLab 5 Enkle logiske kretser - DTL og 74LS00
Universitetet i Oslo FYS1210 Elektronikk med prosjektoppgave Lab 5 Enkle logiske kretser - DTL og 74LS00 Sindre Rannem Bilden 4. april 2016 Labdag: Tirsdag Labgruppe: 3 Oppgave 1: Funksjonstabell En logisk
DetaljerGRUNNLEGGENDE problematikk ved sekvensiering blir
el 10: Sekvensielle kretser YNGVAR BERG 1 I. Innhold GRUNNLEGGENE problematikk ved sekvensiering blir gjennomgått. Sekvenseringsmetoder med vipper, tofase transparente latcher og latcher som styres av
DetaljerINF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 10 Våren 2007
INF3400/4400 igital Mikroelektronikk Løsningsforslag EL 10 Våren 2007 YNGVAR BERG el 10: Sekvensielle kretser Soner for ikke overlapp A. Oppgave 7.1 I. Oppgaver TC/2 Term t ccq 35ps 35ps t pcq 50ps 50ps
DetaljerINF3400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 10
INF3400 igital Mikroelektronikk Løsningsforslag EL 10 YNGVAR BERG el 10: Sekvensielle kretser Soner for ikke overlapp I. Oppgaver A. Oppgave 7.1 TC/2 Term t ccq 35ps 35ps t pcq 50ps 50ps t pdq 40ps t setup
DetaljerINF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 10
INF3400/4400 igital Mikroelektronikk Løsningsforslag EL 10 YNGVAR BERG el 10: Sekvensielle kretser Soner for ikke overlapp A. Oppgave 7.1 I. Oppgaver Term t ccq 35ps 35ps t pcq 50ps 50ps t pdq 40ps t setup
DetaljerFYS1210. Repetisjon 2 11/05/2015. Bipolar Junction Transistor (BJT)
FYS1210 Repetisjon 2 11/05/2015 Bipolar Junction Transistor (BJT) Sentralt: Forsterkning Forsterkning er et forhold mellom inngang og utgang. 1. Spenningsforsterkning: 2. Strømforsterkning: 3. Effektforsterkning
DetaljerKontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK. Onsdag 15. august Tid. Kl LØSNINGSFORSLAG
Side av 8 NORGES TEKNISKNATURVITENSKAPLIGE UNIVERSITET Institutt for elektronikk og telekommunikasjon Faglig kontakt under eksamen: Ragnar Hergum 73 59 2 23 / 92 87 72 Bjørn B. Larsen 73 59 44 93 Kontinuasjonseksamen
DetaljerDagens temaer. temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation. av sekvensielle kretser. and Architecture. Tilstandsdiagram.
Dagens temaer 1 Dagens Sekvensiell temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture logikk Flip-flop er Design av sekvensielle kretser Tilstandsdiagram Tellere og registre Sekvensiell
DetaljerKontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK. Onsdag 15. august Tid. Kl LØSNINGSFORSLAG
Side av 8 NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPLIGE UNIVERSITET Institutt for elektronikk og telekommunikasjon Faglig kontakt under eksamen: Ragnar Hergum 73 59 2 23 / 92 87 72 Bjørn B. Larsen 73 59 44 93 Kontinuasjonseksamen
DetaljerForslag til løsning på eksamen FYS1210 høsten 2005
Forslag til løsning på eksamen FYS1210 høsten 2005 Oppgave 1 Figur 1 viser et nettverk tilkoplet basen på en bipolar transistor. (For 1a og 1b se læreboka side 199) 1 a ) Tegn opp Thevenin-ekvivalenten
DetaljerFys2210 Halvlederkomponenter. Kapittel 6 Felteffekt transistorer
Fys2210 Halvlederkomponenter Kapittel 6 Felteffekt transistorer 1 Eksamensdatoer: 11. OG 12. DESEMBER Repetisjon Felteffekttransistoren 3 forskjellige typer: - Junction FET - MESFET - MOSFET JFET MESFET
DetaljerKontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK
NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPLIGE UNIVERSITET Institutt for elektronikk og telekommunikasjon aglig kontakt under eksamen: Ragnar Hergum 73 59 20 23 / 920 87 172 Bjørn B. Larsen 73 59 44 93 / 902 08 317
DetaljerObligatorisk oppgave 4 i INF4400 for Jan Erik Ramstad
Obligatoris oppgave i INF for Jan Eri Ramstad Jan Eri Ramstad Institutt for Informati Universitetet i Oslo janera@fys.uio.no. Mars6 6. april Bagrunn Worst case transient simulering NAND port Oppgave I
DetaljerMAKE MAKE Arkitekter AS Maridalsveien Oslo Tlf Org.nr
en omfatter 1 Perspektiv I en omfatter 2 Perspektiv II en omfatter 3 Perspektiv III en omfatter 4 Perspektiv IV en omfatter 5 Perspektiv V en omfatter 6 Perspektiv VI en omfatter 7 Perspektiv VII en omfatter
DetaljerFys2210 Halvlederkomponenter. Forelesning 9 Kapittel 6 - Felteffekttransistoren
Fys2210 Halvlederkomponenter Forelesning 9 Kapittel 6 - Felteffekttransistoren Repetisjon Unipolar Kapittel 6 Felt-effekt transistorer JFET Partikkelfluks S D (alltid) V G styrer ledningskanalen mellom
DetaljerRapport laboratorieøving 2 RC-krets. Thomas L Falch, Jørgen Faret Gruppe 225
Rapport laboratorieøving 2 RC-krets Thomas L Falch, Jørgen Faret Gruppe 225 Utført: 12. februar 2010, Levert: 26. april 2010 Rapport laboratorieøving 2 RC-krets Sammendrag En RC-krets er en seriekobling
DetaljerIN troduksjon til CMOS fabrikasjonsprosess. Stick diagrammer
Del 7: CMOS fabrikasjonsprosess og utleggsregler YNGVAR BERG I. Innhold IN troduksjon til CMOS fabrikasjonsprosess. Stick diagrammer og utlegg av inverter blir gjennomgått. CMOS prosesser og fremtilling
DetaljerForelesning 4. Binær adder m.m.
Forelesning 4 Binær adder m.m. Hovedpunkter Binær addisjon 2 er komplement Binær subtraksjon BCD- og GRAY-code Binær adder Halv og full adder Flerbitsadder Carry propagation / carry lookahead 2 Binær addisjon
DetaljerIN1020. Sekvensiell Logikk
IN12 Sekvensiell Logikk Hovedpunkter Definisjoner Portforsinkelse Praktiske Eksempler Latch SR D Flip-Flop D JK T Tilstandsmaskiner Tilstandsdiagrammer og tilstandstabeller Omid Mirmotahari 2 Definisjoner
DetaljerFys2210 Halvlederkomponenter. Kapittel 6 Felteffekt transistorer
Fys2210 Halvlederkomponenter Kapittel 6 Felteffekt transistorer MOSFET I en n-kanals MOSFET (enhancement-type) lager man en n-type kanal mellom Source og Drain ved å lage et inversjonslag i et p-type substrat
DetaljerRAPPORT LAB 3 TERNING
TFE4110 Digitalteknikk med kretsteknikk RAPPORT LAB 3 TERNING av June Kieu Van Thi Bui Valerij Fredriksen Labgruppe 201 Lab utført 09.03.2012 Rapport levert: 16.04.2012 FAKULTET FOR INFORMASJONSTEKNOLOGI,
Detaljer«OPERASJONSFORSTERKERE»
Kurs: FYS 1210 Gruppe: Gruppe-dag: Oppgave: LABORATORIEØVELSE NR 7 Revidert utgave 18. mars 2013 (Lindem) Omhandler: «OPERASJONSFORSTERKERE» FORSTERKER MED TILBAKEKOBLING AVVIKSPENNING OG HVILESTRØM STRØM-TIL-SPENNING
DetaljerKONVENSJONELLE latcher og vipper i CMOS blir gjennomgått.
el 11: Latcher og vipper NGVAR BERG I. Innhold KONVENSJONELLE latcher og vipper i CMOS blir gjnomgått. Latcher som styres av to klokkefaser og klokkepulser blir diskutert. Lacher og vipper med, og able
DetaljerFYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2017
FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2017 Oppgave 1 1 a. Doping er en prosess hvor vi forurenser rent (intrinsic) halvleder material ved å tilsette trivalente (grunnstoff med 3 elektroner i valensbåndet) og
DetaljerINF L4: Utfordringer ved RF kretsdesign
INF 5490 L4: Utfordringer ved RF kretsdesign 1 Kjøreplan INF5490 L1: Introduksjon. MEMS i RF L2: Fremstilling og virkemåte L3: Modellering, design og analyse Dagens forelesning: Noen typiske trekk og utfordringer
DetaljerKontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK
NORGES TEKNISKNATURVITENSKAPLIGE UNIVERSITET Institutt for elektronikk og telekommunikasjon aglig kontakt under eksamen: Ragnar Hergum 73 59 20 23 / 920 87 72 Bjørn B. Larsen 73 59 93 / 902 08 37 i emne
DetaljerINF3400 Del 1 Teori og oppgaver Grunnleggende Digital CMOS
INF34 Del Teori og oppgaver Grunnleggende Digial CMOS INF34 Grunnleggende digial CMOS Transisor som bryer CMOS sår for Complemenary Meal On Semiconducor. I CMOS eknologi er de o komplemenære ransisorer,
DetaljerEn mengde andre typer som DVD, CD, FPGA, Flash, (E)PROM etc. (Kommer. Hukommelse finnes i mange varianter avhengig av hva de skal brukes til:
2 Dagens temaer Dagens 4 Sekvensiell temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture Design Flip-flop er av sekvensielle kretser Tellere Tilstandsdiagram og registre Sekvensiell Hvis
DetaljerDagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture. Sekvensiell logikk. Flip-flop er
Dagens temaer Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture Sekvensiell logikk Flip-flop er Design av sekvensielle kretser Tilstandsdiagram Tellere og registre INF2270 1/19
DetaljerDagens temaer. Sekvensiell logikk: Kretser med minne. D-flipflop: Forbedring av RS-latch
Dagens temaer Sekvensiell logikk: Kretser med minne RS-latch: Enkleste minnekrets D-flipflop: Forbedring av RS-latch Presentasjon av obligatorisk oppgave (se også oppgaveteksten på hjemmesiden). 9.9.3
DetaljerDagens temaer. Architecture INF ! Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and
Dagens temaer! Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture! Enkoder/demultiplekser (avslutte fra forrige gang)! Kort repetisjon 2-komplements form! Binær addisjon/subtraksjon!
DetaljerForelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer. Transistorer MOSFET Strømforsyning
Forelesning nr.9 INF 1411 Elektroniske systemer Transistorer MOSFET Strømforsyning Dagens temaer Radiorør Transistorer Moores lov Bipolare transistorer Felteffekttransistorer Digitale kretser: AND, OR
DetaljerFigur 1: Pulsbredderegulator [1].
Pulsbredderegulator Design og utforming av en pulsbredderegulator Forfatter: Fredrik Ellertsen Versjon: 2 Dato: 24.03.2015 Kontrollert av: Dato: Innhold 1. Innledning 1 2. Mulig løsning 2 3. Realisering
DetaljerINF3400/4400 Digital Mikroelektronikk Løsningsforslag DEL 11 Latcher og vipper Våren 2007
INF3400/4400 igital Mikroelektronikk Løsningsforslag EL 11 er og vipper Våren 2007 NGVAR BERG I. Oppgaver A. Forklar hvordan en statisk latch virker A.1 Løsningsforslag Teori Fig. 3. ynamisk latch med
DetaljerHØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi
HØGSKOLEN SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi Kandidatnr: Eksamensdato: 0.1.009 Varighet/eksamenstid: Emnekode: 5 timer EDT10T Emnenavn: Elektronikk 1 Klasse(r): EL Studiepoeng: 7,5 Faglærer(e): ngrid
DetaljerTransistorforsterker
Oppsummering Spenningsforsterker klasse Med avkoplet emitter og uten Forsterkeren inverterer signalet faseskift 180o Transistoren er aktiv i hele signalperioden i b B i c C g m I V C T i c v i r π B1 B2
DetaljerForelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer
Forelesning nr.11 INF 1411 Elektroniske systemer Operasjonsforsterkere 1 Dagens temaer Ideel operasjonsforsterker Operasjonsforsterker-karakteristikker Differensiell forsterker Opamp-kretser Dagens temaer
DetaljerHØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi
HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi Kandidatnr: Eksamensdato: 14.12.2010 Varighet/eksamenstid: Emnekode: 4 timer EDT210T-A Emnenavn: Elektronikk 1 Klasse(r): 2EL Studiepoeng: 7,5 Faglærer(e):
DetaljerForelesning nr.7 INF 1410. Kondensatorer og spoler
Forelesning nr.7 IF 4 Kondensatorer og spoler Oversikt dagens temaer Funksjonell virkemåte til kondensatorer og spoler Konstruksjon Modeller og fysisk virkemåte for kondensatorer og spoler Analyse av kretser
DetaljerFasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) A) B) Figur 1
Fasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren 2012 Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) Oppgave 1a) (vekt 5 %) Hva er strømmen i og spenningen V out i krets A) i Figur 1? Svar
DetaljerUNIVERSITETET I OSLO
UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: INF1411 Introduksjon til elektroniske systemer Eksamensdag: 1. juni 2015 Tid for eksamen: 4 timer Oppgavesettet er på 5 sider
DetaljerPH-03. En MM Phono Forsterker
PH-03 En MM Phono Forsterker Det finnes flere varianter av designet kalt Le Pacific (av Walter). Det er vist et utdrag på slutten av denne beskrivelsen. Designet som følger er min utgave av Le Pacific.
DetaljerForelesning nr.6 INF Operasjonsforsterker Fysiske karakteristikker og praktiske anvendelser
Forelesning nr.6 INF 1410 Operasjonsforsterker Fysiske karakteristikker og praktiske anendelser Oersikt dagens temaer Kretsekialent for opamp Fysiske begrensinger Common-mode rejection Komparatorer Metning
DetaljerOnsdag isolator => I=0
Institutt for fysikk, NTNU TFY4155/FY1003: Elektrisitet og magnetisme Vår 2008, uke 13 Onsdag 26.03.08 RC-kretser [FGT 27.5; YF 26.4; TM 25.6; AF Note 25.1; LHL 22.4; DJG Problem 7.2] Rommet mellom de
DetaljerFasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) A) B) Figur 1
Fasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren 2012 Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) Oppgave 1a) (vekt 5 %) Hva er strømmen i og spenningen V out i krets A) i Figur 1? Svar
Detaljer