數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)hw3作業(yè)講解

1、第三次作業(yè)講解1.某0.25um工藝的NMOS和PMOS器件的閾值電壓分別為0.45V和-0.4V,電源電壓為2.5V,本征導(dǎo)電因子 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)噪聲容限最大的反相器，且兩個(gè)器件寬度之和不超過2m。Kr=289/2562.如果上題中為了節(jié)約面積，NMOS和PMOS的器件寬度均取為0.25m，則該反相器的噪聲容限為多少，該反相器驅(qū)動(dòng)0.5fF電容的上升和下降時(shí)間分別為多少？（設(shè)階躍輸入）忽略節(jié)點(diǎn)電容3.利用題1中的工藝參數(shù)構(gòu)建一個(gè)level1的hspice模型參數(shù)mymos（mynmos和mypmos），其他參數(shù)（柵氧厚度tox10nm，零偏單位面積結(jié)電容Cj2fF/m2，零偏單位周長(zhǎng)結(jié)電容Cjs

2、w0.25fF/m，其他未定義參數(shù)hspice會(huì)取其默認(rèn)值）。（1）對(duì)題1中的反相器掃描出VTC曲線，測(cè)量出邏輯閾值電平Vit；（2）將反相器的輸入輸出短接，進(jìn)行瞬態(tài)分析，測(cè)量其電壓；（3）對(duì)于題2中的反相器測(cè)量其階躍輸入情況下的上升/下降時(shí)間和延遲時(shí)間。Inverter1VCC VDD 0 DC 2.5VVIN in 0 DC 0VM1 out in 0 0 mynmos L=0.25u W=0.55uM2 out in VDD VDD mypmos L=0.25u W=1.45u.DC VIN 0 2.5 0.01.PROBE.MODEL mynmos NMOS level=1 VTO=0

3、.45 KP=6E-5 +TOX=1E-8 CJ=2E-3 CJSW=2.5E-10.MODEL mypmos PMOS level=1 VTO=-0.4 KP=2E-5 +TOX=1E-8 CJ=2E-3 CJSW=2.5E-10.ENDVit=1.25VInverter2VCC VDD 0 DC 2.5VM1 out out 0 0 mynmos L=0.25u W=0.55uM2 out out VDD VDD mypmos L=0.25u W=1.45u.tran 0.01n 2n.MODEL mynmos NMOS level=1 VTO=0.45 KP=6E-5 +TOX=1E-8

4、 CJ=2E-3 CJSW=2.5E-10.MODEL mypmos PMOS level=1 VTO=-0.4 KP=2E-5 +TOX=1E-8 CJ=2E-3 CJSW=2.5E-10.END輸出穩(wěn)定在1.25V，不起振Inverter3VCC VDD 0 DC 2.5VVin in 0 pulse 0 2.5V 1n 1p 1p 1n 2nM1 out in 0 0 mynmos L=0.25u W=0.25uM2 out in VDD VDD mypmos L=0.25u W=0.25uCc out 0 0.5f.tran 0.01n 5n.MODEL mynmos NMOS lev

5、el=1 VTO=0.45 KP=6E-5 TOX=1E-8 CJ=2E-3 +CJSW=2.5E-10.MODEL mypmos PMOS level=1 VTO=-0.4 KP=2E-5 TOX=1E-8 CJ=2E-3 +CJSW=2.5E-10.measure tran tr trig V(out) val=0.25V rise=1 targ V(out) val=2.25V rise=1.measure tran tf trig V(out) val=2.25V fall=1 targ V(out) val=0.25V fall=1.measure tran tplh trig V(

6、in) val=1.25V fall=1 targ V(out) val=1.25V rise=1.measure tran tphl trig V(in) val=1.25V rise=1 targ V(out) val=1.25V fall=1.END放大圖像采用游標(biāo)測(cè)量得：tdlh=21.8pstdhl=7.73pstp=(tdlh+tdhl)/215pstr=39.4ps tf=13.6ps下降延遲小于上升延遲，因?yàn)镹MOS下拉能力比PMOS上拉能力強(qiáng).measure語(yǔ)句仿真后打開.lis文件，在最后幾行有.measure仿真結(jié)果.measure tran tr trig V(out)

7、 val=0.25V rise=1 targ V(out) val=2.25V rise=1.measure tran tf trig V(out) val=2.25V fall=1 targ V(out) val=0.25V fall=1.measure tran tplh trig V(in) val=1.25V fall=1 targ V(out) val=1.25V rise=1.measure tran tphl trig V(in) val=1.25V rise=1 targ V(out) val=1.25V fall=1 * transient analysis tnom= 25

8、.000 temp= 25.000 * tr= 3.9510E-11 targ= 2.0498E-09 trig= 2.0103E-09 tf= 1.3565E-11 targ= 1.0174E-09 trig= 1.0038E-09 tplh= 2.1685E-11 targ= 2.0232E-09 trig= 2.0015E-09 tphl= 7.7417E-12 targ= 1.0082E-09 trig= 1.0005E-094.利用題1中的對(duì)稱反相器構(gòu)建9級(jí)環(huán)振，利用mymos模型參數(shù)進(jìn)行仿真，測(cè)量振蕩周期，并求出反相器的延遲時(shí)間。（hspice仿真過程如果無法起振利用.ic命令設(shè)個(gè)

9、初始電壓值）Inverter4VCC VDD 0 DC 2.5V.global VDD/定義全局變量.subckt inv in out/定義子電路Mn out in 0 0 mynmos L=0.25u W=0.55uMp out in VDD VDD mypmos L=0.25u W=1.45u.endsX1 out1 out inv/定義電路網(wǎng)表X2 out2 out1 invX3 out3 out2 invX4 out4 out3 invX5 out5 out4 invX6 out6 out5 invX7 out7 out6 invX8 out8 out7 invX9 out out8 inv.ic out 2.5V/初始狀態(tài).tran 0.1p 1n.MODEL mynmos NMOS level=1 VTO=0.45 KP=6E-5 TOX=1E-8 CJ=2E-3 CJSW=2.5E-10.MODEL mypmos PMOS level=1 VTO=-0.4 KP=2E-5 TOX=1E-8 CJ=2