Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
DigitalIC_lab3.doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
17.11.2019
Размер:
2.11 Mб
Скачать

Лабораторная работа # 3 (4 часа) исследование кмоп ячеек и-не и или-не

1. Цель работы

Исследование свойств, параметров и характеристик КМОП логических элементов И-НЕ и ИЛИ-НЕ с помощью программного средства схемотехнического моделирования HSpice и оценка значений последних вычислительными способами.

2. Лабораторные задания

2.1. (NAND03 gate) схема и входные файлы логического элемента И-НЕ.

      1. Составить схему логического элемента И-НЕ с тремя входами, используя данные из таблицы 1 (Рис. 3.1):

INA

INB

INC

Z

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

Подложки n-МОП транзисторов подключены к VSS

Подложки p-МОП транзисторов подключены к VDD

Рис. 3.1. Условный знак логического элемента И-НЕ, электрическая схема, таблица истинности и виды входного и выходного сигналов

2.1.2. Получить описание схемы (nand03.netl файл) и расположить ее по следующему адресу:

/student_lab/digital_ic/variant_val/...

2.1.3. Необходимые входные файлы для моделирования.

Для входных файлов принять:

  • Продолжительность входного фронта: 50 псек

  • Значение выходной емкостной нагрузки: Cload=5 фФ

2.1.3.1. Необходимый входной файл для логического элемента И-НЕ, используемый для измерения уровня напряжения точки переключения в переходном режиме с применением программного средства схемотехнического моделирования HSpice, следующий:

*NAND03 Gate

*Threshold Voltage

* HSPICE Netlist

.options POST=1 parhier=local

* Models section

* Include models

.include '/student_lab/digital_ic/all_models/model_val'

* Design variables section

* Define parameters

.param vdd = VDD_val

.temp Temp_val

* Structural netlist section

.include '/student_lab/digital_ic/variant_val/nand03.netl'

vvss vss gnd dc=0

vvdd vdd vss dc='vdd'

vina ina vss dc=0

vinb inb vss dc=0

vinc inc vss dc=0

cload z 0 LOAD_val

* Analysis section

* DC Analyses

.dc vin 0 vdd 0.01

.probe v(*)

*Options

.option post probe

.option autostop

*Measures

.meas dc vthr_ina_z find v(ina) when v(ina)=v(z) td=0.1

.meas dc vthr_inb_z find v(inb) when v(inb)=v(z) td=0.1

.meas dc vthr_inc_z find v(inc) when v(inc)=v(z) td=0.1

.end

2.1.3.2. Необходимый входной файл для логического элемента И-НЕ, используемый для измерения задержек и времени переключения в переходном режиме с применением программного средства схемотехнического моделирования HSpice, следующий:

*NAND03 Gate

*Propagation Delay, Transition Time

* HSPICE Netlist

.options POST=1 parhier=local

* Models section

* Include models

.include '/student_lab/digital_ic/all_models/model_val'

* Design variables section

* Define parameters

.param vdd = VDD_val

.param tr=TR_val

.param freq=FREQ_val

.param per=’1/freq’

.param tst=’0.5*per’

.temp Temp_val

* Structural netlist section

.include '/student_lab/digital_ic/variant_val/nand03.netl'

vvss vss gnd dc=0

vvdd vdd gnd dc='vdd'

vina ina vss pulse (0 vdd ‘tst+0.0*per’ tr tr ‘0.5*per-tr’ ‘3.0*per’)

vinb inb vss pulse (0 vdd ‘tst+0.0*per’ tr tr ‘0.5*per-tr’ ‘3.0*per’)

vinc inc vss pulse (0 vdd ‘tst+0.0*per’ tr tr ‘0.5*per-tr’ ‘3.0*per’)

cload z gnd LOAD_val

* Analysis section

* Transient Analyses

.tran ‘0.01*tr’ ‘5*per’

.probe v(*)

*Options

.option post probe

.option autostop

***Measures

***Propagation Delay

.meas tran tplh_ina_z trig v(ina) val='0.5*vdd' fall=1 targ v(z) val='0.5*vdd' rise=1

.meas tran tphl_ina_z trig v(ina) val='0.5*vdd' rise=1 targ v(z) val='0.5*vdd' fall=1

.meas tran tplh_inb_z trig v(inb) val='0.5*vdd' fall=1 targ v(z) val='0.5*vdd' rise=2

.meas tran tphl_inb_z trig v(inb) val='0.5*vdd' rise=1 targ v(z) val='0.5*vdd' fall=2

.meas tran tplh_inc_z trig v(inc) val='0.5*vdd' fall=1 targ v(z) val='0.5*vdd' rise=3

.meas tran tphl_inc_z trig v(inc) val='0.5*vdd' rise=1 targ v(z) val='0.5*vdd' fall=3

***Transition Time

.meas tran ttlh_ina_z trig v(z) val='0.1*vdd' rise=1 targ v(z) val='0.9*vdd' rise=1

.meas tran tthl_ina_z trig v(z) val='0.9*vdd' fall=1 targ v(z) val='0.1*vdd' fall=1

.meas tran ttlh_inb_z trig v(z) val='0.1*vdd' rise=2 targ v(z) val='0.9*vdd' rise=2

.meas tran tthl_inb_z trig v(z) val='0.9*vdd' fall=2 targ v(z) val='0.1*vdd' fall=2

.meas tran ttlh_inc_z trig v(z) val='0.1*vdd' rise=3 targ v(z) val='0.9*vdd' rise=3

.meas tran tthl_inc_z trig v(z) val='0.9*vdd' fall=3 targ v(z) val='0.1*vdd' fall=3

.end

2.2. Схема и входные файлы логического элемента ИЛИ-НЕ.

2.2.1. Составить схему логического элемента ИЛИ-НЕ с тремя входами, используя данные из таблицы 1 (Рис. 3.2):

INA

INB

INC

Z

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

0

Подложки n-МОП транзисторов подключены к VSS

Подложки p-МОП транзисторов подключены к VDD

Рис. 3.2. Условный знак логического элемента ИЛИ-НЕ, электрическая схема, таблица истинности и виды входного и выходного сигналов

2.2.2. Получить описание схемы (nor03.netl файл) и расположить ее по следующему адресу:

/student_lab/digital_ic/variant_val/...

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]