מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים שערי CMOS - מהפכים פרופ ’ יוסי שחם לפי ההרצאות של יאן ראבאי מברקלי.

Slides:

Advertisements

Similar presentations

CSET 4650 Field Programmable Logic Devices

Advertisements

Digital Electronics Logic Families TTL and CMOS.

Elettronica T A.A Digital Integrated Circuits © Prentice Hall 2003 Inverter CMOS INVERTER.

© Digital Integrated Circuits 2nd Inverter Digital Integrated Circuits A Design Perspective The Inverter Jan M. Rabaey Anantha Chandrakasan Borivoje Nikolic.

Digital Integrated Circuits Adapted from UCB-EE141 Copyright 1996 UCB. Devices פרופ’ יוסי שחם המחלקה לאלקטרוניקה פיזיקלית אוניברסיטת תל-אביב (לפי ההרצאות.

Digital Integrated Circuits© Prentice Hall 1995 Devices The MOS Transistor.

S. RossEECS 40 Spring 2003 Lecture 21 CMOS INVERTER CMOS means Complementary MOS: NMOS and PMOS working together in a circuit D S V DD (Logic 1) D S V.

S. RossEECS 40 Spring 2003 Lecture 22 Inside the CMOS inverter, no I D current flows through transistors when input is logic 1 or logic 0, because the.

Chap.10 Digital Integrated Circuits. Content  10-1 Introduction  10-2 Feature  10-3 Feature of BJT  10-4 RTL and DTL  10-5 TTL  10-6 ECL  10-7.

Digital Integrated Circuits Adapted from EE141 Copy right UCB 1966 Design Rules חוקי תכנון פרופ ’ יוסי שחם המחלקה לאלקטרוניקה פיזיקלית אוניברסיטת תל -

Digital Integrated Circuits A Design Perspective

Introduction to CMOS VLSI Design Lecture 4: DC & Transient Response

Copyright 2001, Regents of University of California Lecture 18: 04/0703 A.R. Neureuther Version Date 04/03/03 EECS 42 Intro. electronics for CS Spring.

EE 365 Introduction, Logic Circuits. Digital Logic Binary system -- 0 & 1, LOW & HIGH, negated and asserted. Basic building blocks -- AND, OR, NOT.

Week 9b, Slide 1EECS42, Spring 2005Prof. White Week 9b OUTLINE Digital logic functions NMOS logic gates The CMOS inverter Reading Rabaey et al.: Section.

© Digital Integrated Circuits 2nd Inverter CMOS Inverter: Digital Workhorse  Best Figures of Merit in CMOS Family  Noise Immunity  Performance  Power/Buffer.

מודלים של חיבורי ביניים מודלים חשמליים של חיבורי ביניים עבור מעגלי VLSI פרופ ’ יוסי שחם המחלקה לאלקטרוניקה פיזיקלית, אוניברסיטת ת ” א.

Lecture 21 Today we will Revisit the CMOS inverter, concentrating on logic 0 and logic 1 inputs Come up with an easy model for MOS transistors involved.

Prelab: MOS gates and layout

Design and Implementation of VLSI Systems (EN0160) Prof. Sherief Reda Division of Engineering, Brown University Spring 2007 [sources: Weste/Addison Wesley.

Lecture #25 Timing issues

S. Reda VLSI Design Design and Implementation of VLSI Systems (EN1600) lecture09 Prof. Sherief Reda Division of Engineering, Brown University Spring 2008.

CMOS VLSI Design4: DC and Transient ResponseSlide 1 EE466: VLSI Design Lecture 05: DC and transient response – CMOS Inverters.

עובד ע " י פרופ ' יוסי שחם – אונ ' ת " א לקוח מהרצאותיו של פרופ ' שלמה הבא – אונ ' בן - גוריון מבוא להתקני מוליכים למחצה ( מל "

Chapter 6 – Selected Design Topics Part 1 – The Design Space Logic and Computer Design Fundamentals.

EE4800 CMOS Digital IC Design & Analysis

ECEN 248: INTRODUCTION TO DIGITAL SYSTEMS DESIGN Lecture 5 Dr. Shi Dept. of Electrical and Computer Engineering.

10-7 Metal-Oxide Semiconductor （ MOS ）  Field-Effect Transistor （ FET ） Unipolar transistor Depend on the flow of only one type of carrier JFET, MOS 

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2001 לוגיקה קומבינטורית מעגלים ספרתים משולבים פרופ ’ יוסי שחם לפי ההרצאות של יאן ראבאי מברקלי.

Field-Effect Transistors 1.Understand MOSFET operation. 2. Understand the basic operation of CMOS logic gates. 3. Make use of p-fet and n-fet for logic.

EE415 VLSI Design THE INVERTER DYNAMICS [Adapted from Rabaey’s Digital Integrated Circuits, ©2002, J. Rabaey et al.]

Digital Integrated Circuits© Prentice Hall 1995 Inverter THE INVERTERS.

ECE 331 – Digital System Design Transistor Technologies, and Realizing Logic Gates using CMOS Circuits (Lecture #23)

Digital IC Family.

Chapter 10 Digital Integrated Circuits

Digital Logic Families PHYS3360/AEP3630 Lecture 26 1.

Mary Jane Irwin ( ) Modified by Dr. George Engel (SIUE)

Mary Jane Irwin ( ) CSE477 VLSI Digital Circuits Fall 2002 Lecture 04: CMOS Inverter (static view) Mary Jane.

Digital Integrated Circuits© Prentice Hall 1995 Inverter THE INVERTERS.

1. Department of Electronics Engineering Sahand University of Technology NMOS inverter with an n-channel enhancement-mode mosfet with the gate connected.

THE INVERTERS. DIGITAL GATES Fundamental Parameters l Functionality l Reliability, Robustness l Area l Performance »Speed (delay) »Power Consumption »Energy.

THE INVERTER [Adapted from Rabaey’s Digital Integrated Circuits, ©2002, J. Rabaey et al.]

© Digital Integrated Circuits 2nd Inverter Modified From "Digital Integrated Circuits", by J. Rabaey, A. Chandrakasan and B. Nikolic. Copyright 1996 UCB.

Chapter 4 Logic Families.

3. Logic Gate 3.1 Introduction static, fully complementary CMOS psudo-nMOS, domino logic 3.2 Combinational Logic Functions combinational logic ---- specification.

Introduction to CMOS VLSI Design MOS devices: static and dynamic behavior.

Inverter Chapter 5 The Inverter April 10, Inverter Objective of This Chapter  Use Inverter to know basic CMOS Circuits Operations  Watch for performance.

 Seattle Pacific University EE Logic System DesignNMOS-CMOS-1 Voltage-controlled Switches In order to build circuits that implement logic, we need.

1 EE התקני מוליכים למחצה פרק 12 טרנזיסטור MOS פרופ' אבינעם קולודני.

EE141 © Digital Integrated Circuits 2nd Inverter 1 Digital Integrated Circuits A Design Perspective The Inverter Jan M. Rabaey Anantha Chandrakasan Borivoje.

Switch Logic EE141.

Digital Integrated Circuits A Design Perspective

Digital Integrated Circuits Adapted from EECS 141 copyright UCB 1996 Manufacturing Process תהליך CMOS פרופ ’ יוסי שחם המחלקה לאלקטרוניקה פיזיקלית אוניברסיטת.

© Digital Integrated Circuits 2nd Inverter Digital Integrated Circuits A Design Perspective The Inverter Jan M. Rabaey Anantha Chandrakasan Borivoje Nikolic.

Bi-CMOS Prakash B.

An Introduction to VLSI (Very Large Scale Integrated) Circuit Design

1 Contents Reviewed Rabaey CH 3, 4, and 6. 2 Physical Structure of MOS Transistors: the NMOS [Adapted from Principles of CMOS VLSI Design by Weste & Eshraghian]

Lecture 20 Today we will Look at why our NMOS and PMOS inverters might not be the best inverter designs Introduce the CMOS inverter Analyze how the CMOS.

Solid-State Devices & Circuits

EE415 VLSI Design. Read 4.1, 4.2 COMBINATIONAL LOGIC.

Washington State University

Norhayati Soin 05 KEEE 4425 WEEK 3/2 7/29/2005 LECTURE : KEEE 4425 WEEK 3/2 STATIC CHARACTERISTICS OF THE CMOS INVERTERS.

7-1 Integrated Microsystems Lab. EE372 VLSI SYSTEM DESIGNE. Yoon MOS Inverter — All essential features of MOS logic gates DC and transient characteristics.

CMOS technology and CMOS Logic gate. Transistors in microprocessors.

EE141 Chapter 5 The Inverter April 10, 2003.

MOS Inverters 1.

CMOS Inverter First Glance

Copyright © 2004 The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.

Presentation transcript:

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים שערי CMOS - מהפכים פרופ ’ יוסי שחם לפי ההרצאות של יאן ראבאי מברקלי

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים שערים ספרתיים - עקרונות פעולה פונקציונליות אמינות, יציבות שטח ביצועים >> מהירות >> הספק >> אנרגיה

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים רעש במעגלים משולבים ספרתיים

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים אפיין מעבר DC

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים הקשר בין אפיין המעבר לערכים הספרתיים של מהפך

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים הגדרת שולי הרעש ( Noise margins)

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים תכונת הרגנרציה

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים Fan-in and Fan-out

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים שער אידאלי

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים אפיין מעבר של מהפך אמיתי

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים הגדרת השהיה

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מתנד טבעתי

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים בזבוז הספק בשער

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מהפך CMOS

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מהפך CMOS - מבט ראשון

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מהפך CMOS - תרשים Polysilicon In Out Metal1 V DD GND PMOS NMOS 1.2  m =2

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מודל מתג של טרנזיסטור

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מהפך CMOS - מודל מתגים

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מהפך CMOS - תופעת מעבר

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים תכונות מהפך CMOS תנופת מתח - מלוא הפרש המתח בין הספק החיובי לשלילי ( או קו משותף ) אפיין מעבר סימטרי השהיה שתלויה בקיבול ובהתנגדות של הטרנזיסטורים אין הפסד הספק סטטי מעברת זרם ישר דרך הטרנזיסטורים.

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים אפיין מעבר

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים קו עומס של PMOS V DSp I Dp V GSp =-5 V GSp =-2 V DSp I Dn V in =0 V in =3 V out I Dn V in =0 V in =3 V in = V DD -V-V GSp I Dn = - I Dp V out = V DD -V-V DSp V out I Dn V in = V DD -V-V GSp I Dn = - I Dp V out = V DD -V-V DSp

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים אפיין מתג NMOS עם עומס PMOS

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים אפיין מעבר מהפך CMOS

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים אפיין מעבר ( סימולציה ) של מהפך CMOS.

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מתח סף למיתוג (V M ) של שער

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מודל טרנזיסטור MOS עבור מהפך

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים קביעת VIL ו- VIH.

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים השהיה

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים תופעת מעבר במהפך CMOS

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים השהיה במהפך CMOS

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים חישובי קיבולים

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מהפך CMOS Polysilicon In Out Metal1 V DD GND PMOS NMOS 1.2  m =2

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים אפקט מילר

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים חישובי הקיבולים השונים של מהפך

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים השפעת זמן העלייה על ההשהיה

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים תלות ההשהיה ב - V DD

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים חישובי הספק בשער CMOS

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים הפסדי הספק דינמיים Energy/transition = C L * V dd 2 Power = Energy/transition *f =C L * V dd 2 * f Need to reduce C L, V dd, andf to reduce power. VinVout C L Vdd Not a function of transistor sizes!

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים התלות בטכנולוגיה של שערי CMOS

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים האבולוציה של הטכנולוגיה

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים התקדמות הטכנולוגיה (1) Minimum Feature Size

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים התקדמות הטכנולוגיה (2) Number of components per chip

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים השנויים בהשהיה כתלות בטכנולוגיה

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מודלים לתלות בטכנולוגיה

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים התלות בממדים בהתקנים עם תעלה ארוכה

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים התלות בממדים בהתקנים עם תעלה קצרה

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מהפכים ביפולרים

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים Resistor-Transistor Logic

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים אפיין מעבר של מהפך RTL VOH is function of fan-out

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים תופעת מעבר במהפך RTL

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים מהפך ECL Core of gate: The differential pair or “current switch”

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים לוגיקה עם יציאה בודדת ולוגיקה דיפרנציאלית DifferentialSingle-ended

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים שער ECL עם עומס Emitter-follower output driver

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים רשת ממתח למהפך ביפולרי Issues: Temperature variations Device variations

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים אפיין מעבר ל ECL

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים אפיין מעבר ECL V swing = I EE R C

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים סימולציה של אפיין מעבר של ECL

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים שער ECL עם עומס בודד

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים סימולציה של זרמים בצמד דיפרנציאלי

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים השהיה בשער ECL

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים תופעת מעבר בשער ECL

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים תלות ההשהיה בזרם בשער ECL

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים פיזור הספק בשער ECL

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים חוקי מזעור בטכנולוגיות ביפולריות

מבוא למעגלים משולבים Copyright UC Berkeley 2000 מהפכים חוקי מזעור בטכנולוגיות ביפולריות