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數(shù)字集成電路VLSI復(fù)習(xí)筆記

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邏輯門符號

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Inverter

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CMOS NAND Gate

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CMOS NOR Gate

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MOS Capacitor

nmos cutoff

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Linear

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Saturation

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Channel Charge

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Carrier velocity

nMOS Linear I-V

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nMOS Saturation I-V

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Summary

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nMOS Operation

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pMOS Operation

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Inverter Step Response

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Delay Definitions

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3-input NAND Caps

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Elmore Delay

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Estimate rising and falling propagation delays of a 2-input NAND driving h identical gates

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多米諾電路

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邏輯努力

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推氣泡法

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請簡要說明動態(tài)邏輯電路輸出單調(diào)性特點,對輸入信號的單調(diào)特征有什么樣
的要求,如果兩個電路需要級聯(lián)時應(yīng)該如何設(shè)計兩個電路的連接。(12 分)
答案:
由于動態(tài)電路具有單調(diào)降的輸出電壓,即在預(yù)充電之后上拉網(wǎng)絡(luò)輸出電壓依靠輸
出電容保持高電平輸出,沒有上拉充電回路(4 分);輸出電壓降低后不能再升
高,輸入信號的電壓需要單調(diào)升高的,保證動態(tài)邏輯門電路下拉網(wǎng)絡(luò)放電僅有一
次,因此兩個動態(tài)邏輯電路不能直接級聯(lián)(4 分)。在一個動態(tài)邏輯電路后連接
一個靜態(tài)邏輯門反相(如反相器),改變輸入單調(diào)性,然后再與動態(tài)邏輯電路級
聯(lián)構(gòu)成多米諾電路的形式(4 分)。

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該電路具有或非邏輯功能(4 分),

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噪聲容限

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反相器的速度

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反相器功耗

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方向器設(shè)計:綜合

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例題

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集成電路低功耗設(shè)計

集成電路為何需要低功耗?

功耗來源

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符合邏輯門動態(tài)功耗

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減少漏電流-多閾值邏輯電路

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CMOS和PMOS晶體管串聯(lián)和并聯(lián)

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與非門NAND

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或非門

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VLSI 設(shè)計方法

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世界集成電路發(fā)展歷程

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版圖設(shè)計理念

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VLSI設(shè)計主要流程

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MOS晶體管結(jié)構(gòu)

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PN結(jié)單向?qū)щ姟呻娐返幕A(chǔ)

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載流子是源到漏,電流是漏到源

mos 晶體管工作原理

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V D S ——源漏電壓 V_{DS} —— 源漏電壓 VDS?——源漏電壓

V G S ——柵源電壓 V_{GS}——柵源電壓 VGS?——柵源電壓

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飽和區(qū)工作條件數(shù)字集成電路VLSI復(fù)習(xí)筆記,學(xué)習(xí)筆記,筆記,數(shù)字集成電路,VLSI

MOS管的轉(zhuǎn)移特性
  • 是指 I D S I_{DS} IDS? 隨著 V G s V_{Gs} VGs? 的變化關(guān)系
MOS晶體管的電學(xué)本質(zhì)

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PMOS 晶體管

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兩類MOS晶體管

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MOS管符號

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CMOS結(jié)構(gòu)及其優(yōu)勢

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CMOS反相器設(shè)計

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PMOS 高電平是源,低電平是漏;

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所以兩個漏極相連

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靜態(tài)分析

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CMOS邏輯門構(gòu)造

與非門設(shè)計方法

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nmos 為1,pmos為2。

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異或門和同或門

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傳輸門

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源和漏之間可以傳

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源和漏是不分的,只有人分析的時候才分

三態(tài)門

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時序邏輯

如何鎖存信號-正反饋

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D 觸發(fā)器

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觸發(fā)器的時序參數(shù)

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時序邏輯的性能優(yōu)化

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時序邏輯的功耗優(yōu)化

靜態(tài)功耗和動態(tài)功耗-電容充放電。

降低時鐘的負(fù)載

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跟主從式結(jié)構(gòu)區(qū)別——反饋環(huán)路

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偏差和抖動對電路的影響

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抖動一定使性能下降

正的偏差可以使性能上升,反之下降 。

工藝與設(shè)計接口

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    在我們的數(shù)電,集成電路設(shè)計里面,一定是層次化設(shè)計的 在一個手機芯片的一個部分,寫的硬件描述語言的層次都能達到20幾層,對于這樣的設(shè)計,我i們就能想到采用底層的設(shè)計,中間層的設(shè)計和頂層的設(shè)計。對于小規(guī)模電路,極小規(guī)模電路,通常想的是先有模塊然后去搭一

    2024年04月16日
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  • CMOS 半加器和全加器&&數(shù)字集成電路&& Cadence Virtuoso

    CMOS 半加器和全加器&&數(shù)字集成電路&& Cadence Virtuoso

    NOR: NAND: 最重要的反相器: NOR: NAND: 最簡單的反相器: 好,現(xiàn)在開始設(shè)計半加器 我是默認(rèn)你是懂半加器原理的 這里先放一個模塊間連線: 然后shift+f看細(xì)節(jié)圖: 這里一個小技巧: 如果發(fā)生導(dǎo)線交叉,可以換個材料,否則就會短路。 直接看Schematic吧 到這里,應(yīng)該能生成

    2024年02月13日
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  • [蔡覺平老師主講] Verilog HDL數(shù)字集成電路設(shè)計原理與應(yīng)用

    [蔡覺平老師主講] Verilog HDL數(shù)字集成電路設(shè)計原理與應(yīng)用

    硬件描述語言,Hardware Description Language (HDL)。利用HDL,可以根據(jù)電路結(jié)構(gòu)的特點,采用層次化的設(shè)計結(jié)構(gòu),將抽象的邏輯功能用電路的方式進行實現(xiàn)。之后通過EDA(電子設(shè)計自動化)工具,可以將HDL程序綜合成網(wǎng)表,通過自動布線工具把網(wǎng)表轉(zhuǎn)換為具體電路布線結(jié)構(gòu),用于

    2024年04月12日
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  • 模擬集成電路筆記 | 第一部分 | Chapter 1-3

    本系列筆記是參考書籍《CMOS模擬集成電路》和中科大相關(guān)課程課件而做成,筆記第一版為手寫版,現(xiàn)在在手寫版的基礎(chǔ)上重新編寫第二版(markdown格式)。 如想獲得更好的閱讀體驗,可進入 01-CMOS模擬集成電路筆記 1. MOSFET 的結(jié)構(gòu)(以NMOS為例) 注:n區(qū)得保持與 P 型襯底反偏

    2024年02月06日
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  • 模擬CMOS集成電路設(shè)計入門學(xué)習(xí)(3)

    模擬CMOS集成電路設(shè)計入門學(xué)習(xí)(3)

    共源極 (1)采用電阻負(fù)載的共源極 電路的大信號和小信號的特性我們都需要研究。{電路的 輸入阻抗 在 低頻 時非常高} ①從0開始增大, 截止 ,; ②接近時,開始 導(dǎo)通 ,電流流經(jīng)使減?。?③進一步增大,也變大但還小于時,NMOS管仍處于 飽和區(qū) ,直到 即=時( 預(yù)夾斷 )

    2024年02月07日
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  • 模擬CMOS集成電路設(shè)計入門學(xué)習(xí)(6)

    模擬CMOS集成電路設(shè)計入門學(xué)習(xí)(6)

    共源共柵結(jié)構(gòu)(Cascode) 回顧: 共源級 中晶體管可以將電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號; 共柵級 的輸入信號可以是電流。 將共源級和共柵級進行級聯(lián): ?:輸入器件;:共源共柵器件; {流經(jīng)和的電流相等} (1)分析共源共柵結(jié)構(gòu)的偏置條件 ? ① 為了保證工作在飽和區(qū) ,必須滿

    2024年02月09日
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  • 模擬電路基礎(chǔ)之集成運放的電流源電路

    模擬電路基礎(chǔ)之集成運放的電流源電路

    鄭老師的模電課聽課筆記 特點:高增益,集成 輸入級差分放大電路輸入,中間級放大共射,輸出級互補對稱輸出,偏置電路提供電源 不能用阻容耦合(大電容沒辦法集成),只能用直接耦合 Rc不能用太大的電阻,因為大Rc意味著要有大電源 所以,用電流源解決,既 能提供

    2024年02月09日
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  • 模擬集成電路設(shè)計:Bandgap電路設(shè)計及版圖實現(xiàn)

    模擬集成電路設(shè)計:Bandgap電路設(shè)計及版圖實現(xiàn)

    一、目的: 1、熟悉模擬集成電路設(shè)計的基本流程,實現(xiàn)Bandgap電路設(shè)計; 2、熟悉Linux系統(tǒng)及Cadence Virtuoso icfb設(shè)計、仿真軟件的使用方法。 二、原理: 1 、設(shè)計目標(biāo): Bandgap設(shè)計目標(biāo):提供穩(wěn)定的電壓基準(zhǔn):具有一定的絕對精度(例如3%,5%)、溫漂系數(shù)小(例如20ppm);盡可能大的電

    2024年02月03日
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  • 集成電路測試簡介(1)

    集成電路測試簡介(1)

    ? ? ? ? 一般的集成電路芯片從設(shè)計到出貨上板,基本流程可分為 電路設(shè)計→晶圓制造→晶圓測試→IC封裝→ 封裝后測試 →出貨,那么我們主要做的工作就是封裝后測試。 ? ? ? ?這里的IC測試主要有兩個目的:1、確認(rèn)被測芯片是否符合手冊上定義的規(guī)范 2、通過測試確定芯

    2024年02月03日
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  • 集成電路安全(二):硬件木馬檢測

    之前在一篇文章《硬件安全一點點概要》簡單介紹了一下硬件的安全機制,這里通過一些論文和書籍資料,對這個部分進行進一步的展開講解。 隨著信息技術(shù)的出現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)深入到人們的日常生活并發(fā)揮著越來越重要的作用。在這種形勢下,網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險也與日俱增。自

    2024年02月10日
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