Реферат: Расчетно-графическая работа. КМОП схема И-НЕ - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Расчетно-графическая работа. КМОП схема И-НЕ

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 1512 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы






Министерство Образования РФ

Московский Государственный институт электроники и

математики (технический университет)



Кафедра электроники и электротехники















КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОНИКА»





























Москва 2004

Задание на курсовую работу


КМОП схема И-НЕ

Минимальный размер 3 мкм,

Толщина окисла 60 нм


  1. Описать принцип работы схемы.

  2. Выбрать и описать технологию изготовления схемы.

  3. Нарисовать топологию и разрез схемы.

  4. Рассчитать параметры элементов схемы.

  5. С помощью программы P-Spice рассчитать:

а) передаточную характеристику схемы;

б) переходную характеристику схемы;

в) статическую и динамическую мощности, потребляемые схемой.

  1. Нарисовать топологию всей схемы.

  2. Сравнить с аналогами выпускаемыми промышленностью.


Описание работы схемы


Данная схема реализует логическую операцию И-НЕ. Таблица истинности для данной операции следующая:








Таким образом, рассмотрим четыре возможных комбинации входных данных:

Вх1

Вх2

0

0



В данном случае транзистор с индуцированным n-каналом T4 будет закрыт, т.к. напряжение

UЗИ = UЗ – UИ = U0лог – U0лог= 0 < Uпор = 1.5, следовательно T3 тоже закрыт. А транзисторы с индуцированным p-каналом T1 и T2 открыты вследствие того, что UЗИ = UЗ – UИ = U0лог – Eпит < -Uпор = -1.5. Таким образом, выход будет закорочен на Eпит.

Вх1

Вх2

0

1



При таких входных данных транзистор с индуцированным n-каналом T4 будет открыт, вследствие того, что UЗИ = UЗ – UИ = =U1лог – U0лог > Uпор = 1.5. Но т.к. транзистор с индуцированным n-каналом T3 закрыт UЗИ = UЗ – UИ = U0лог – U0лог= 0 < Uпор = 1.5, следовательно транзистор T4 к выходу не подключён. Транзистор с индуцированным p-каналом T2 будет находится в закрытом состоянии, т.к.

UЗИ = UЗ – UИ = U1лог – Епит > -Uпор = -1.5. Транзистор Т1 будет в открытом состоянии, т.к. UЗИ = UЗ – UИ = U0лог – Епит < -Uпор = =-1.5. Т. е. Епит будет подключено к выходу схемы.

Вх1

Вх2

1

0



В этом случае транзистор Т4 будет закрыт UЗИ = UЗ – UИ = U0лог – U0лог=

=0 < Uпор = 1.5, а следовательно транзистор Т3 будет тоже закрыт. Т.е. выход не будет заземлён. Транзистор Т1 будет закрыт UЗИ = UЗ – UИ = U1лог – Епит > -Uпор =

=-1.5, но Т2 – открыт, т.к. UЗИ = UЗ – UИ = U0лог – Епит < -Uпор =-1.5. Таким образом, выход подключён к Епит.

Вх1

Вх2

1

1



При таких входных данных транзисторы с индуцированным p-каналом Т1 и Т2 будут закрыты, т.к. UЗИ = UЗ – Uи = U1лог – Епит > -Uпор = -1.5. А транзисторы с индуцированным n-каналом Т3 и Т4 будут открыты UЗИ = UЗ – UИ = U1лог – U0лог > >Uпор =1.5. Т.е. Выход будет подключён к земле.

Технология изготовления схемы

Для изготовления схемы используется технология изготовления КМОП с поликремневыми затворами, двумя отдельными карманами для p-канальных и

n-канальных транзисторов и изопланарной изоляцией.





1. Окисление кремниевой пластины n-типа с низким легированием.





2. Фотолитография для вскрытия окон под диффузию примеси p-типа (p-карман), ионное внедрение бора во вскрытую область, окисление и одновременная разгонка бора.







3. Фотолитография для вскрытия окон под диффузию примеси n-типа (n-карман), ионное внедрение фосфора во вскрытую область, окисление и одновременная разгонка фосфора.





4. Фотолитография для вскрытия окон под область охранных колец (p-типа), внедрение бора во вскрытую область, окисление и разгонка.





5. Фотолитография для вскрытия окон под область охранных колец (n-типа), внедрение фосфора во вскрытую область, окисление и разгонка.




6. Нанесение пленки нитрида кремния для использования в качестве маски при локальном травлении, фотолитография по нитриду кремния, локальное травление кремния на глубину ? 2 – 3 мкм для формирования области изоляции и фотолитография областей под тонкий окисел.






7. Формирование толстого изолирующего и тонкого подзатворного окислов.






8. Удаление маски нитрида кремния, нанесение пленки поликристаллического кремния, толщиной 60нм.






9. Фотолитография для вскрытия окон под области стоков и истоков p-канальных транзисторов, внедрение бора во вскрытые области.





10. Фотолитография для вскрытия окон под области стоков и истоков n-канальных транзисторов, внедрение фосфора во вскрытые области.






11. Окисление, фотолитография для вскрытия окон под контакты к областям стоков и истоков, напыление пленки алюминия.



12. Фотолитография для разъединения контактов




Топология и разрез схемы



n-


металлизация

контакт

p+ область

n+ область

поликремневый затвор

подложка

Рис. 1. Топология схемы.























Рис. 2. Разрез схемы вдоль каналов транзисторов Т3 и Т4 (А-А)







Рис. 3. Разрез схемы вдоль каналов транзисторов Т1 и Т1 (Б-Б)












Расчёт параметров элементов схемы

Электрическая постоянная

Относительная диэлектрическая проницаемость SiO2

Подвижность носителей

Толщина окисла

Заряд электрона

Постоянная Больцмана

Относительная диэлектрическая проницаемость Si

Поверхностная плотность заряда

Концентрация примеси в подложке

Собственная концентрация носителей в полупроводнике

Нормальная температура

Напряжение на p-n-переходе

Длина перекрытия затвором области стока и истока

Глубина залегания областей стока и истока

Минимальный размер

Длина канала

Удельная ёмкость подзатворного диэлектрика

Коэффициент удельной крутизны транзистора

Ширина канала

Оптимальное соотношение параметров транзисторов

Поверхностный заряд на границе Si-SiO2

Уровень Ферми для транзистора

Заряд обеднённого слоя транзистора

Падение напряжения на слое окисла

Падение напряжения, компенсирующее

поверхностный заряд

Разность работы выхода электронов из

затвора и полупроводника подложки

Пороговое напряжение транзистора

Площадь p-n-перехода транзистора:

Ширина p-n-перехода

Ёмкости перехода подложка-сток,

подложка-исток

Удельная ёмкость перекрытия

затвор-исток, затвор-сток

Ёмкость затвор-подложка транзистора

Нагрузочная ёмкость

Паразитная ёмкость:



Расчёт в PSpice


















Передаточная характеристика схемы


KP_77 KMOS_stat

Vpit 1 0 5V

Vin1 3 0 0V

Vin2 4 0 5V

Mn1 2 3 5 0 nch

Mn2 5 4 0 0 nch

.model nch nmos(W=120u L=6u Vto=1.173V level=1 kp=35.4u UO=600)

Mp1 1 3 2 1 pch

Mp2 1 4 2 1 pch

.model pch pmos(W=240u L=6u Vto=-1.173V level=1 kp=17.7u UO=300)

.dc Vin1 0 5 0.01

.probe

.end



Из передаточной характеристики однозначно определяются основные параметры логической схемы :

  • Уровни логического нуля (), логической единицы () и логический

перепад (Uлог.).

; =5;

  • Порог переключения Vп=2.38

  • Запас помехоустойчивости

Найдем на передаточной характеристике точки, в которых производная равна 1, т.е. угол наклона касательной в этих точках равен 45°.

;

Переходная характеристика


KP_77 KMOS_din

Vpit 1 0 5V

Vin1 3 0 pulse(0 5 10n 50n 50n 80n 260n)

Vin2 4 0 5V

C1 2 0 20p

Mn1 2 3 5 0 nch

Mn2 5 4 0 0 nch

.model nch nmos(W=120u L=6u Vto=1.173V level=1 kp=35.4u +CBD=1.841E-13 CBS=1.841E-13 CGSO=7.08E-15 CGDO=7.08E-15 Tox=60n +LD=0.1um UO=600)

Mp1 1 3 2 1 pch

Mp2 1 4 2 1 pch

.model pch pmos(W=240u L=6u Vto=-1.173V level=1 kp=17.7u +CBD=2.173E-13 CBS=2.173E-13 CGSO=1.416E-14 CGDO=1.416E-14 +Tox=60n LD=0.1um UO=300)

.tran 10p 0.6u

.probe

.end







  1. Длительность фронтов

  1. Длительность задержек переключения


  1. Длительность периода

T=260нс





Статическая и динамическая потребляемые мощности


Статическая мощность равна нулю, т. к. , а .


Динамическая мощность определяется выражением


Pд=2.22мВт


Сравнение с аналогами, выпускаемыми промышленностью


БМК К1515ХМ1


Параметр

Не менее

Не более

Данная схема

Напряжение питания UCC, B,

4.5

5.5

5

Выходное напряжение низкого уровня UOL, B

-

0.4

0

Выходное напряжение высокого уровня UOН, B

4

-

5

Среднее время задержки tзд, нс

-

50

33,09

Максимальная входная частота fCC, МГц

-

10

3,85

Помехоустойчивость, В

1,35

2,475

2,26


























Используемая литература:

1. В.Д. Разевиг, Применение программ P-CAD и PSpice для схемо-технического

моделирования на ПЭВМ. Выпуск 2, М., «Радио и связь», 1992.

2. Р. Кроуфорд, Схемные применения МОП-транзисторов,М., «МИР», 1970.

3. Пономарев М.Ф., Коноплев Б.Г. Конструирование и расчет микросхем и

микропроцессоров: Учеб. Пособие для вузов., М., Рапм и связь, 1986.










































1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Что в субботу делать будешь?
- Ничего.
- Еврей что ли?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Расчетно-графическая работа. КМОП схема И-НЕ", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru