Υπολογισμός του πίνακα 3.3 (Rabaey)

Παρουσίαση με θέμα: "Υπολογισμός του πίνακα 3.3 (Rabaey)"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Υπολογισμός του πίνακα 3.3 (Rabaey)
Γιαννακίδης Κωνσταντίνος

2 Πίνακας 3.3 Ο πίνακας 3.3 δείχνει τις τιμές της ισοδύναμης αντίστασης για NMOS και PMOS τρανζίστορ στα 0.25 μm τεχνολογία σχεδίασης με W/L=1.

3 Πίνακας 3.3 Για ποιο λόγο χρησιμοποιούμε την ισοδύναμη αυτή αντίσταση;
Για την ανάλυση του τρανζίστορ χρησιμοποιούμε ένα απλό γραμμικό μοντέλο. Το μοντέλο αυτό βασίζεται στην υπόθεση ότι κατά τη λειτουργία και το σχεδιασμό των περισσότερο ψηφιακών συστημάτων, τα τρανζίστορ λειτουργούν ως ένας διακόπτης. Ο διακόπτης αυτός όταν είναι ανοιχτός παρουσιάζει άπειρη αντίσταση, ενώ όταν κλειστός παρουσιάζει πεπερασμένη αντίσταση RON.

4 Πίνακας 3.3 Το πρόβλημα με το μοντέλο αυτό είναι ότι η αντίσταση αυτή αλλάζει με το χρόνο, είναι μη γραμμική και επίσης εξαρτάται από το σημείο λειτουργίας του τρανζίστορ. Για το λόγο αυτό εισάγουμε την έννοια της ισοδύναμης αντίστασης, επιλεγμένη ώστε το τελικό αποτέλεσμα να είναι παρόμοιο με αυτό που θα λαμβάναμε εάν χρησιμοποιούσαμε το πραγματικό μοντέλο του τρανζίστορ. Ένας τρόπος για να βρούμε την αντίσταση αυτή είναι να πάρουμε τη μέση τιμή των αντιστάσεων στα σημεία της μετάβασης.

5 Πίνακας 3.3 Θεωρώντας ότι το σημείο εναλλαγής είναι το μέσο της τροφοδοσίας, βρίσκουμε την ισοδύναμη αντίσταση ως εξής: Ενώ το IDSAT δίνεται από τη σχέση :

6 Πίνακας 3.3 Τα k’, λ, VDSAT είναι σταθερές και σχετίζονται με την τεχνολογία, ενώ το VT είναι η τάση κατωφλίου. Επομένως για τη δεδομένη τεχνολογία των 0.25μm και για τις διάφορες δεδομένες τιμές του VDD αντικαθιστούμε στις παραπάνω σχέσεις και κατασκευάζουμε τον παρακάτω πίνακα:

7 Πίνακας 3.3 VDD 1 1.5 2 2.5 NMOS 39 19.5 16 12.5 PMOS - 30 30.5 31.5

8 Πίνακας 3.3 Συγκρίνοτας τον παραπάνω πίνακα με τον αντίστοιχο του βιβλίου παρατηρούμε κάποιες διαφορές. Αυτές οφείλονται σε στρογγυλοποιήσεις και στο γεγονός ότι δεν έλαβα υπόψη το φαινόμενο σώματος.