Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, 2004 1 Een empirisch model voor snelle schattingen Parameterwaarden voor een generiek 0.25um CMOS proces:

Slides:



Advertisements
Verwante presentaties
Snelheid van digitale IC’s
Advertisements

Optellen en aftrekken tot 20
H3 Tweedegraads Verbanden
Leer de namen van de noten 1
Les 11 : MODULE 1 Snedekrachten (2)

Elektriciteit 1 Les 13 Condensatorschakelingen, opstapeling van elektrostatische energie en diëlektrica.
Virtuele arbeid Hfst 15 Hans Welleman.
ribFVB01 Funderen van een bouwwerk les 6
Ronde (Sport & Spel) Quiz Night !
Natuurlijke Werkloosheid en de Phillipscurve
Diagnosticeer uw schouder Dit is een interactieve gids om u te helpen vinden relevante patiënten informatie over uw schouderprobleem. Het is bedoeld als.
Project uitvoeringstechnieken
Elektriciteit 1 Les 12 Capaciteit.
F. Rubben NI Lookout 1 06/RIS/05 - NI Lookout VTI Brugge F. Rubben, ing.
Naar het Jaareinde toe
Leer de namen van de noten 2
(11,25;10) (10,15) (10,16) Totaal 7 lijnen getekend.
Constructief ontwerpen BOUCOW1dt
Oppervlakten berekenen
Impulsmoment College Nat 1A,
Overzicht presentatie
Internationale hogeschool Breda Wiskunde bij het ontwerpen en evalueren van verkeerslichtenregelingen Wachten voor een verkeerslicht duurt altijd te lang…..
H51 12 resolutie H51 PHOTOSHOP 1 audiovisueel centrum meise.
Rekenregels van machten
Parallelle Algoritmen String matching. 1 Beter algoritme patroonanalyse Bottleneck in eenvoudig algoritme: WITNESS(j) (j = kandidaat in eerste i-blok)
Digitale bouwstenen dr. ir. Joni Dambre - prof. dr. ir. Jan Doutreloigne Other handouts In class quiz Course information sheet To handout next time.
Digitale bouwstenen dr. ir. Joni Dambre - prof. dr. ir. Jan Doutreloigne Other handouts In class quiz Course information sheet To handout next time.
4K130 Signaalanalyse (vdMolengraft/Kok)
Wat levert de tweede pensioenpijler op voor het personeelslid? 1 Enkele simulaties op basis van de weddeschaal B1-B3.
Les 10 : MODULE 1 Snedekrachten
Les 12 : MODULE 1 Snedekrachten (3)
Les 14 : MODULE 1 Kabels Rekloze kabels
Probeer te begrijpen wat de Midzomernacht zon betekent
Bewegen Hoofdstuk 3 Beweging Ing. J. van de Worp.
dr. H.J. Bulten Mechanica najaar 2007
Overzicht vierde college SVR “Transistoren (vervolg)”
Werken aan Intergenerationele Samenwerking en Expertise.
Dirk Smets KHLim - dep. IWT Digitale Elektronica Programmeerbare Logica FPGA : Field Programmable Gate Array DIA 1 DIA 1 Verdere FPGA-producten Discontinued!
Les 9 Gelijkstroomschakelingen
Inkomen les 8 37 t/m 46.
Als je een veer wilt uitrekken dan zul je daar een kracht op
Belastingen op daken Herman Ootes.
ribwis1 Toegepaste wiskunde Lesweek 3
ribwis1 Toegepaste wiskunde Lesweek 01 – Deel B
Tweedegraadsfuncties
Economische impact sluiting Ford Genk Ludo Peeters en Mark Vancauteren (Universiteit Hasselt)
Standaard-bewerkingen
Statistiekbegrippen en hoe je ze berekent!!
A H M F K EB C x 91 Van hand veranderen voor de X splitsen en Rechangeren. Met de nieuwe partner op.
A H M F K EB C x 85 Korte zijde bij C 2 e secties volte 14 m en op afstand komen ( 0,5 rijbaan)
A H M F K EB C x 92 Galop Binnenruiters grote volte bij A en C -partnerruil- Volgende korte zijde in.
ZijActief Koningslust 10 jaar Truusje Trap
Chemisch rekenen: overzicht
Voorrangsregels bij rekenen (1)
ECHT ONGELOOFLIJK. Lees alle getallen. langzaam en rij voor rij
CMOS Technologie.
Fractale en Wavelet Beeldcompressie
Auteur: Hans Op het Roodt – naSK2 - docent
De financiële functie: Integrale bedrijfsanalyse©
1 BUE: de eerste cijfers Gijs Martens HRM Netwerk 22/02/02.
Management Accounting Management Control
2.5 Gebruik van diagrammen
1 Zie ook identiteit.pdf willen denkenvoelen 5 Zie ook identiteit.pdf.
ZijActief Koningslust
Cv = F u  F = Cvu  F = Cv(el - bl) u = (el - bl)
Stromen bij digitale signalen
Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Digitale bouwstenen Lesmateriaal en syllabus gebaseerd op boek “Digital Integrated Circuits”,
Transcript van de presentatie:

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Een empirisch model voor snelle schattingen Parameterwaarden voor een generiek 0.25um CMOS proces:

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Samengevat: capaciteiten in 0.25  m CMOS proces C gs = C gcs + C gso C gd = C gcd + C gdo C gb = C gcb C sb = C Sdiff C db = C Ddiff AfgeknepenLineairSaturatie C gcb C ox WL00 C gcs 0C ox WL/22/3 C ox WL C gcd 0C ox WL/20 C gc C ox WL 2/3 C ox WL

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Bereken de parasitaire capaciteiten voor de NMOS- en PMOS-transistors in een symmetrische invertor (generieke 0.25  m- technologie) met volgende parameters: ‑ 2 = 0.25  m ‑ V dd = 2.5 V MOSFET parasitaire capaciteiten In Out V DD GND PMOS NMOS W/L AD (  m 2 )PD (  m)AS (  m 2 )PS (  m) NMOS0.375/ (19 2 )1.875 (15 )0.3 (19 2 )1.875 (15 ) PMOS1.125/ (45 2 )2.375 (19 )0.7 (45 2 )2.375 (19 )

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Schakelspanning i.f.v. afmetingen transistors I ds,n = I ds,p met benaderingen: Kanaalweerstand NMOS en PMOS gelijk veronderstel bij V M : snelheidssaturatie verwaarloos kanaallengtemodulatie: Belangrijk: vooral afhankelijk van W p /W n afhankelijk van V dd afhankelijk van drempelspanningen afhankelijk van snelheidssaturatie (verschillend voor NMOS en PMOS)

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Ruismarges en winst

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, CMOS-invertor Bereken voor dezelfde CMOS-invertor: ‑ de schakelspanning en de waarde van W p waarvoor V M niet meer dan 10% afwijkt van V dd /2 (versie tr 2 ) ‑ de ruismarges voor beide werkpunten

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Parasitaire capaciteiten Gnd V dd C db,p C db,n C gd,p C gd,n Gnd V dd C gd,p C gs,n C gd,n C gs,p V uit C gb,p C gb,n CwCw

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Parasitaire capaciteiten Gnd V dd C db,p C db,n C gd,np Gnd V dd C g,n C g,p V uit CwCw

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Parasitaire capaciteiten: de Miller-capaciteit C gd = C gdo + C gcd C gcd : is = 0 in afgeknepen gebied en saturatiegebied, bestaat dus enkel tijdens klein stukje transitie doorheen lineair gebied (te verwaarlozen) Enkel overlap-capaciteiten Invertor: verandering ingang en uitgang ca. even groot en tegengesteld; totaal spanningsverschil ca. dubbel verandering V uit Gnd V dd C db,p C db,n C gd,np

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Parasitaire capaciteiten: de Miller-capaciteit C gd = C gdo + C gco C gco : is = 0 in afgeknepen gebied en saturatiegebied, bestaat dus enkel tijdens klein stukje transitie doorheen lineair gebied (te verwaarlozen) Enkel overlap-capaciteiten Invertor: verandering ingang en uitgang ca. even groot en tegengesteld; totaal spanningsverschil ca. dubbel verandering V uit Vervangen door 1 condensator naar massa, 2x zo groot: het Miller-effect Gnd V dd C db,p C db,n C gd

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Parasitaire capaciteiten: en verder... Gnd V dd CwCwCwCw C w : interconnectiecapaciteit, d.i. capacitieve belasting door interconnecties tussen twee poorten (zie hfst. over interconnecties!) C g : totale gatecapaciteit van belastende poort(en): C g = (C gso +C gdo +C ox LW) n + (C gso +C gdo +C ox LW) p Verwaarlozing Miller-effect aan belastende poort(en) Doe alsof alle capaciteit naar massa of voeding Benader kanaalcapaciteit door constante C ox LW CgCgCgCg

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Schakelgedrag ? t pLH t pHL t p,HL = 0.69 C L R eqn t p,LH = 0.69 C L R eqp

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, CMOS-invertor Bereken voor dezelfde CMOS-invertor (ook tr 2 ): ‑ de capaciteiten in het vereenvoudigd model voor prestatie- en vermogenanalyse (Miller- en diffusiecapaciteiten + totale gate- capaciteit) voor stijg- en daalflank ‑ een tip: hou ook een uitdrukking voor C(W) voor al deze capaciteiten bij... ‑ de stijg- en daaltijden (zelfde tip voor de equivalente weerstanden...)

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Vertraging in functie van V dd Benadering niet goed meer!! R eq volledig invullen (daalflank, met = 0):

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, CMOS-invertor Leid een uitdrukking af voor de verhouding  = W p /W n waarvoor de invertorvertraging minimaal is bij belasting met eenzelfde invertor (benadering: R eq,p =  R eq,n ) Bereken deze verhouding (voor originele W n ) evenals de  waarvoor t pHL = t pLH (verwaarloos de interconnectiecapaciteit C w ) Bereken voor dit laatste geval ook en C int, C ext en C ext / C int (gemiddeld over stijg- en daalflanken)

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, CMOS-invertor: schaling Bereken de "fanout-of-four" invertorvertraging, d.i. de vertraging voor f=4 Bereken het vermogen voor 1 transitie; doe dit ook voor Vdd = 2.3V; 2.0V; 1.8V en 1.5V. Bereken ook wat er in bovenstaande gevallen gebeurt met de vertraging voor f=4

Digitale bouwstenen, J. Dambre & J. Doutreloigne, Voorbeeld: doorrekenen verschillende opties voor F= nft p