Оптимизация кмоп кнс-схемы

Допускаем, что , так как подсхемы p и n симметричны.

Зафиксируем на технологическом минимуме , потому что эти транзисторы входя в некритическую подсхему, так как не участвуют в функциях задержки. Транзисторы 4 и 5 так же входят в некритическую подсхему схему, так как сигнал x и y предварительно заданы и под их воздействием схема переключается на большую глубину, поэтому .Из рассмотрения исключаются времена задержек так как являются заведомо минимальными из-за того, что параллельное соединение дает меньшее сопротивление по сравнению со всеми остальными вариантами.

исключаем поскольку они и так равны –inf.

Таким образом, в нашем случае времена задержек , достаточно минимизировать значения трёх функций задержек.

Так же считаем, что сигналы X и Y симметричны, так как предварительно установлены и имеют одинаковую нагрузку. Так получаем W₁ = W₂ , а значит .

Определим переменные оптимизации , являющихся переобозначенными значениями независимых ширин каналов транзисторов схемы:

Обозначим времена задержек:

Ограничения по площади и на независимые переменные:

Тогда задача оптимизации формулируется так:

Найти значение вектора X, минимизирующее значение целевой функции:

Решение задачи оптимизации

	,мкм	,мкм
1	15	15
2	15	15
3	12	12
4	6	6
5	6	6
6	6	6
7	6	6
8	6	6
9	6	6
10	6	6
11	6	6
12	6	6
13	6	6
14	12	12

Начальной точкой следует взять точку, полученную на этапе экспресс- анализа: остальные ширины каналов 6 мкм. При одновременном увеличении задержки t2 уменьшается, но при условии . Увеличение и дает также уменьшение задержки , причем увеличение даем большее уменьшение, что значит должно быть .

Как результат максимальная задержка вышла , а сумма ширин канало s=228.

Топологический чертеж

В layout editor была разработан топологический чертеж, размер которого 174x92(размер кармана не учитывался.

Рисунок 3. Топологический чертеж

Вывод

В ходе выполнения курсовой работы были получены знания о КМОП транзисторах, выведены формулы времен задержек схем фрагмента, выполнен экспресс анализ характеристик схем, поставлена и решена задача оптимизации.