¨ Sayısal Elektronik Devreleri - Odev 1 Prof. Dr. Ali Toker Ara¸s. G¨ or. C ¸ a˘ grı G¨ urley¨ uk 1 12.03.2014 Son Teslim Tarihi 26.03.2014 CMOS Evirici Tasarımı vi vo Cl µn Cox = 160µA/V 2 µp Cox = 60µA/V 2 VTn = −VTp = 0.6V VDD = 3.3V 0.35µm teknolojisi kullanılarak ger¸ceklenecek bir CMOS evirici tasarlanmak istenmektedir. CMOS evirici i¸cin se¸cilebilecek Wn,p de˘ gerleri 0.5µm kuantaya sahiptir. (Wn,p = k ∗ 0.5µm olarak se¸cilecektir) a. Imax < 1.5mA i¸cin VT H de˘ gerinin VDD /2 − 10mV < VT H < VDD /2 + 10mV yakınsaklı˘gında olması istenmektedir. Bu ko¸sulları sa˘ glayacak Wn ve Wp bularak evirici tasarımını yapınız. Tasarımda kullandı˘ gınız Wn,p de˘ gerleri i¸cin Imax ve VT H de˘gerlerini elde ediniz. b. Tasarladı˘ gınız eviricinin N M 0 ve N M 1 de˘gerlerini hesaplayınız. c. Tasrladı˘ gınız eviricinin CL = 50f F ile y¨ uklendi˘gi durumdaki TPLH y¨ ukselme ve TPLH d¨ u¸sme gecikme s¨ urelerini hesaplayınız. d. Tasarladı˘ gınız eviricinin CL = 50f F y¨ uk¨ u, Fin = 500M Hz olan bir giri¸s i¸sareti ile s¨ urd¨ u˘gu ¨ durumdaki PD dinamik g¨ u¸c t¨ uketimini hesaplayınız. 2 Doymalı NMOS Y¨ ukl¨ u NMOS Evirici vo vi Cl µn Cox = 160µA/V 2 VTn = 0.6V VDD = 3.3V Doymalı NMOS y¨ ukl¨ u NMOS evirici i¸cin, a. VT H de˘ gerinin b. VOH ve VOL de˘ gerlerinin c. VIL ve VOHmin de˘ gerlerinin d. VIH ve VOLmin de˘ gerlerinin e. N M 0 ve N M 1 de˘ gerlerinin f. PS de˘ gerinin 1 ¨ Sayısal Elektronik Devreleri - Odev 1 Prof. Dr. Ali Toker Ara¸s. G¨ or. C ¸ a˘ grı G¨ urley¨ uk 12.03.2014 Son Teslim Tarihi 26.03.2014 analitik ifadelerini elde ediniz. Elde etti˘ giniz analitik ifadeleri kullanarak, s¨ ur¨ uc¨ u NMOS’un geni¸sli˘ginin WD = 12µm ve y¨ uk NMOS’un geni¸sli˘ ginin WL = 4µm oldu˘ gu durum i¸cin analitik ifadelerini hesapladı˘gınız de˘gerlerin n¨ umerik de˘gerlerini elde ediniz. 3 Spice Do˘ grulaması A¸sa˘ gıda verilen Level 1 MOSFET modellerini kullanarak, . model e l e 3 3 2 n m o s nmos ( kp=160u vt0 =0.6 lambda=0) . model e l e 3 3 2 p m o s pmos ( kp=60u vt0 =0.6 lambda=0) 1. soruda tasarladı˘ gınız evirici i¸cin SPICE ortamında, a. DC sweep analiz yaparak eviricinin transfer fonksiyonunu ve beselemeden c¸ekti˘gi akımı elde ediniz. Sim¨ ulasyon sonucunda elde etti˘ giniz VT H , Imax , VIL , VOHmin , VIH , VOLmax , N M 0 ve N M 1 de˘ gerleri ile hesapladı˘ gınız de˘ gerleri kar¸sıla¸stırınız. b. Transient analiz yaparak eviricinin giri¸sine uygulanan bir step fonkisyon ile eviricinin ¸cıkı¸s geriliminin zaman ile de˘ gi¸simini elde ediniz. Sim¨ ulasyon sonucunda elde etti˘giniz TPLH ve TPHL de˘gerleri ile hesapladı˘ gınız de˘ gerleri kar¸sıla¸stırınız. 2. soruda verilen evirici i¸cin SPICE ortamında, a. DC sweep analiz yaparak eviricinin transfer fonksiyonunu ve beselemeden c¸ekti˘gi akımı elde ediniz. Sim¨ ulasyon sonucunda elde etti˘ giniz VT H , Imax , VIL , VOHmin , VIH , VOLmax , N M 0 ve N M 1 de˘ gerleri ile hesapladı˘ gınız de˘ gerleri kar¸sıla¸stırınız. SPICE ortamında elde etti˘ giniz t¨ um grafikleri raporunuza ekleyiniz. 2
© Copyright 2024 Paperzz
