Assignment3_V0.pdf

‫ﺑﻪ ﻧﺎم ﺧﺪاوﻧﺪ ﻫﺴﺘﯽﺑﺨﺶ ﯾﮕﺎﻧﻪ‬
‫اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮏ دﯾﺠﯿﺘﺎل )‪(40312‬‬
‫‪Digital Electronics‬‬
‫داﻧﺸﮕﺎه ﺻﻨﻌﺘﯽ ﺷﺮﯾﻒ‬
‫ﺗﻤﺮﯾﻦ ﺳﺮي ﺳﻮم‬
‫داﻧﺸﮑﺪه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﮐﺎﻣﭙﯿﻮﺗﺮ‬
‫ﻣﺪرس‪ :‬ﻣﺤﻤﺪﺗﻘﯽ ﻣﻨﻈﻮري‬
‫ﺗﺎرﯾﺦ‪90/2/25 :‬‬
‫‪ .1‬در ﻣﺪار زﯾﺮ ﺑﺎ ﻓﺮض ‪ Vdd=5V‬و ‪ Vtp=-1V‬و ‪ Vtn=1V‬ﻣﻘﺪار وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﯽ را ﺑﻪ ازاي ‪ Vin=0‬و‪ Vin=4‬ﺑﻪ دﺳﺖ‬
‫آورﯾﺪ )ﻣﺸﺨﺼﻪ ي ﻣﻌﮑﻮس ﮐﻨﻨﺪه ي ﻣﺪار ﺑﻪ ﺷﮑﻞ زﯾﺮ اﺳﺖ‪(.‬‬
‫‪ .2‬ﻣﺪار ‪ (A xnor ~B).C‬را ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪ اي ﭘﯿﺎده ﺳﺎزي ﮐﻨﯿﺪ و ﺳﺎﯾﺰ ﺗﺮاﻧﺰﯾﺴﺘﻮر ﻫﺎ را ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪ اي ﺑﻪ دﺳﺖ آورﯾﺪ ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن‬
‫ﺑﺎﻻ روﻧﺪه ﺑﺎ ﺟﺮﯾﺎن ﭘﺎﯾﯿﻦ روﻧﺪه ﯾﮑﯽ ﺑﺎﺷﺪ)‪(.K=μ.Cox.W/L‬‬
‫‪ .3‬ﭘﺲ از اﻋﻤﺎل ورودي ‪ in‬ﺑﻪ ﻣﺪار ﺷﮑﻞ زﯾﺮ ﺑﺎ ﻓﺮض اﯾﻨﮑﻪ ‪ ، Vtn=|Vtp|=Vt‬ﺧﺮوﺟﯽ ‪ out‬ﭼﻪ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ؟‬
‫‪1‬‬
‫‪ .4‬ﻫﻨﮕﺎﻣﯽ ﮐﻪ واروﻧﮕﺮ ﯾﮏ ﺧﺎﻧﻮاده ي ﺧﺎص ﺑﺎ ﻣﺪار ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺑﺎر ﻣﯽ ﺷﻮد داراي ﺗﺎﺧﯿﺮ اﻧﺘﺸﺎر ‪ 1.2‬ﻧﺎﻧﻮ ﺛﺎﻧﯿﻪ ﻣﯽ ﺷﻮد‪.‬‬
‫اﻟﻒ( اﮔﺮ ﺟﺮﯾﺎن ﻣﻮﺟﻮد ﺑﺮاي ﭘﺮ ﺷﺪن ﺧﺎزن ﻧﺼﻒ ﺟﺮﯾﺎن ﺗﺨﻠﯿﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬اﺗﻈﺎر دارﯾﺪ ‪ tphl‬و ‪ tplh‬ﭼﻘﺪر ﺑﺎﺷﻨﺪ؟‬
‫ب( اﮔﺮ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ اﺿﺎﻓﻪ ﺷﺪن ﯾﮏ ﺑﺎر ﺧﺎزﻧﯽ ﺧﺎرﺟﯽ ‪1‬ﭘﯿﮑﻮ ﻓﺎراد ﺑﻪ ﺧﺮوﺟﯽ واروﻧﮕﺮ‪ ،‬ﺗﺎﺧﯿﺮ اﻧﺘﺸﺎر آن ‪ %70‬اﻓﺰاﯾﺶ‬
‫ﯾﺎﺑﺪ ﻣﻘﺎدﯾﺮ ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺧﺎزﻧﯽ ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ در ورودي و ﺧﺮوﺟﯽ را ﺑﻪ دﺳﺖ آورﯾﺪ‪.‬‬
‫ج( اﮔﺮ ﺑﺪون اﺗﺼﺎل ﺑﺎر ﺧﺎزﻧﯽ‪ ،‬واروﻧﮕﺮ ﺑﺎر ﺣﺬف ﺷﻮد و ﺗﺎﺧﯿﺮ ﻫﺎي اﻧﺘﺸﺎر ‪ %40‬ﮐﻢ ﺷﻮد دو ﻣﻮﻟﻔﻪ ي ﺧﺎزﻧﯽ ﺑﺨﺶ‬
‫ﻗﺒﻞ را ﺑﻪ دﺳﺖ آورﯾﺪ‪.‬‬
‫‪ .5‬ﻓﺮض ﮐﻨﯿﺪ ﺗﻤﺎم اﺑﻌﺎد ﻓﺮآﯾﻨﺪ ‪ CMOS‬از ﺟﻤﻠﻪ ﻗﻄﺮ اﮐﺴﯿﺪ ‪ %20‬ﮐﺎﻫﺶ ﯾﺎﺑﺪ‪.‬‬
‫اﻟﻒ( ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻫﺎي زﯾﺮ ﺑﺎ ﭼﻪ ﺿﺮﯾﺒﯽ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﯽ ﮐﻨﻨﺪ؟‬
‫ﺳﻄﺢ ﺗﺮاﺷﻪ‪ ،‬ﺟﺮﯾﺎن‪ ،‬ﻇﺮﻓﯿﺖ ﺧﺎزﻧﯽ ﻣﻮﺛﺮ‪ ،‬ﺗﺎﺧﯿﺮ اﻧﺘﺸﺎر‪ ،‬ﺗﻮان ﻣﺼﺮﻓﯽ ﮔﺬرا‪ ،‬ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﻓﺮﮐﺎﻧﺲ ﮐﺎر‬
‫ب( اﮔﺮ وﻟﺘﺎژ ﺗﻐﺬﯾﻪ ‪ %20‬ﮐﺎﻫﺶ ﯾﺎﺑﺪ‪ ،‬ﭼﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮ دﯾﮕﺮي در ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻫﺎي ﺑﺎﻻ ﺣﺎﺻﻞ ﻣﯽ ﺷﻮد؟‬
‫‪2‬‬