Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Statisk CMOS Komplementær CMOS Pseudo nMOS Ganged CMOS Source Follower Kaskode Switch logikk TidsforsinkelseEffektforbruk.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Statisk CMOS Komplementær CMOS Pseudo nMOS Ganged CMOS Source Follower Kaskode Switch logikk TidsforsinkelseEffektforbruk."— Utskrift av presentasjonen:

1 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Statisk CMOS Komplementær CMOS Pseudo nMOS Ganged CMOS Source Follower Kaskode Switch logikk TidsforsinkelseEffektforbruk Dynamisk effektStatisk effekt SwitchingKortslutningLekkasje AV strøm Svak inversjon Diode strømGate strøm

2 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Introduksjon til effektforbruk Effektforbruk: Effektforbruk over en tidsperiode T: Gjennomsnittelig effektforbruk over en tidsperioden: Statisk effektforbruk: 1.AV strøm. 2.Tunnellering. 3.Pn-overganger. 4.Lekkasje i transistorer som overstyres. Dynamisk effektforbruk: 1.Opp- og utladning av kapasitanser. 2.Kortslutningsstrøm.

3 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Svak inversjon Når gate source spenningen er lavere enn terskelspenningen: der: Korte kanaler og kraftig elektrisk felt gir ”drain induced barrier lowering” (DIBL):

4 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Oppgave 2.11 Finn strømlekkasje i svak inversjon i en inverter ved romtemperatur når inngangen er 0. Anta at βn = 2βp = 1mA/V 2, n = 1.4 og |Vtp| = Vtn = 0.4V. Anta at bodyeffekt og DIBL koeffisient γ = η = 0.

5 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Lekkasje i pn-overganger

6 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Tunnellering

7 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Effektforbruk Effektforbruk: Effektforbruk over en tidsperiode T: Gjennomsnittelig effektforbruk over en tidsperioden: Statisk effektforbruk: 1.AV strøm. 2.Tunnellering. 3.Pn-overganger. 4.Lekkasje i transistorer som overstyres. Dynamisk effektforbruk: 1.Opp- og utladning av kapasitanser. 2.Kortslutningsstrøm.

8 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Statisk effektforbruk AV strøm: Statisk effektforbruk:

9 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Dynamisk effektforbruk Inverter med last: Gjennomsnittelig dynamisk effektforbruk: Tar hensyn til aktivitet: Over tidsperioden T:

10 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Pseudo nMOS

11 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Pseudo nMOS inverter Antar  n = 2  p og opptrekk ¼ av nedtrekk: Antar W n =C inngang og W p = C gate_pMOS :

12 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Parasittisk tidsforsinkelse:

13 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Pseudo nMOS NAND2 Motstand i opptrekk: Motstand i nedtrekk: Dimmensjonering:

14 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Logisk effort:

15 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Parasittisk tidsforsinkelse:

16 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Pseudo nMOS NOR Logisk effort:

17 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Parasittisk tidsforsinkelse:

18 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Eksempel Gjennomsnittelig logisk effort for NOR port: Kjedeeffort: Optimal porteffort: Optimal inngangskapasitans: Effektiv motstand: Dette gir for NOR port: Parasittisk tidsforsinkelse: Total tidsforsinkelse:

19 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Oppgave 6.18 Tegn transistorskjema for pseudo-nMOS 3inngangs NAND port. Angi transistorstørrelser og finn logisk effort for nedtrekk og opptrekk og gjennomsnitt for portene. Vi antar at motstanden i opptrekket skal være 4 ganger så stor som motstanden i nedtrekket: Som gir:

20 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Effektiv motstand i nedtrekk: Logisk effort:

21 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Parasittisk tidsforsinkelse:

22 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Oppgave 6.19 Tegn transistorskjema for en pseudo-nMOS port som implementerer funksjonen F = A(B + C + D) + E · F · G.

23 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Ganged CMOS

24 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS

25 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS

26 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Source følger opptrekkslogikk

27 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Oppgave 6.25 Sammenlign gjennomsnittelig tidsforsinkelse i 2, 4, 8 og 16 inngangs pseudo nMOS og SFPL NOR porter når vi antar at portene skal drive fire identiske porter. Vi ser på hvordan parasittisk tidsforsinkelse varierer med antall innganger n for en pseudo NMOS NOR port: Tidsforsinkelse:

28 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Vi ser på hvordan parasittisk tidsforsinkelse varierer med antall innganger n for en SFPL NOR port: Ekstern last: Logisk effort: Tidsforsinkelse:

29 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS

30 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Kaskode spenning svitsj logikk NAND port

31 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS 4 inngangs XNOR port

32 2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Oppgave 6.26 Tegn transistorskjema for en 3inngangs CVSL OR /NOR port.


Laste ned ppt "2008 INF3400/4400 Effektforbruk og statisk CMOS Statisk CMOS Komplementær CMOS Pseudo nMOS Ganged CMOS Source Follower Kaskode Switch logikk TidsforsinkelseEffektforbruk."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google