загрузка...
загрузка...
На головну

Рішення завдання синтезу математичної моделі

Моделі перехідної схемотехніки.

Аналіз компонентів транзисторної схемотехніки.

Біполярний транзистор.

МОП-транзистор.

Резистор.

N - розмірність


лекція 5

Алгоритмів вирішення цього завдання кілька.

Алгоритм 1.

дано:

Потрібно: F = (F1, F2, F3, F4, F5)

Fi = (E1, ..., Ek1, Ground, I1, ..., Ik2, g1, ..., Gk3....) - Управління

Bx1, ..., Bxm, вих1, ..., Вихk4 - призначення

Для цієї моделі потрібно задати транзисторні ефекти.

Алгоритм рішення:

  • Задамо вектор F
  • Задамо бази пристроїв
  • Моделювання (аналіз)

Алгоритм 2.

Дано: НЕ

Знайти: Модель ФІЕ

Критерій - мінімальне число ЛЕ

Зауваження: При синтезі треба прагнути до того, щоб моделлю було дерево.

Починаючи з розмірності N = 8, йдуть моделі ТТЛ і ЕСЛ.

Алгоритми створення інтегральних структур і технологічних процесів для математичних моделей функціонально інтегрованих елементів (ФІЕ).

Візьмемо для прикладу ФІЕ ТТЛ.

Розмірність N = 8.

а) епітаксійних-планарная технологія

беремо за центр середню точку і перемальовували модель (т. е. ми призначаємо підкладку)

б) локальна епітаксії

в) 3D технологія

Реалізація інтегральних структур в моделі з циклами.

а)

б)

в)


лекція 6

Проектування логічних елементів.

Біполярний інвертор.

Дано: принципова схема ЛЕ.

Рішення:

1. Розрахунок параметрів компонентів

(P, t) - критерій побудови.

Чим менше резисторів, тим краще.

2. Конструкторний проектування (топологія)

а) розміщення компонентів

б) трасування даних

Де немає явно транзистора і резистора, там проектується топологія і структури.

R ? I? ? P?

Wб <3мкм - транзистор

x - закритий перехід (його треба забезпечити закритістю)

Трасування.

Трасування з'єднання - це прокладання металізації і контактів.

Технологічні етапи створення елементів.

  1. створення підкладки.
  1. створення n+-Подушка (n+-діффузія)

mask1

  1. створення n-епітаксіального шару
  1. ізолює p-дифузія

mask2 NEGA (P)

  1. p-базова дифузія

mask3 POSY (P)

  1. n+ емітерна дифузія

mask4 POSY (n+)

  1. окислення
  1. створення контактів

mask5 POSY ()

  1. металлизация поверхні
  1. травлення металізації

mask6 NEGA (Me)

Створити елемент вимагає 6 масок.

приклад:

Кількість масок для МОП.

1. mask1 POSY (N)

2. mask2 POSY (Tox)

3. mask3 POSY ()

4. mask4 NEGA (Me)

Топологія створення схем з локальної епітаксії.

1.

2.

3.

4.

5.

6,7.

8,9.


лекція 7

Фотолітографія.

Для того, щоб формувати в структурі області певної конфігурації, використовується фотолітографія.

1.

2.

3,4.

5.

а) світло

б) зняти маску

Туди, куди потрапляє світло, фоторезист поляризується.

6. Травлення фоторезиста і оксиду.

-------------------------------------------------- -----------------------

7.

Дифузія.

8. Травлення залишків оксиду.

Особливості компонентів транзисторної схемотехніки.

Основні компоненти транзисторної схемотехніки - транзистор і резистор.

- транзистори

- резистор

Транзистор.

Режим насичення:

Резистор.

Низькоомні опору.

Синтез логічного елемента з більш складною функцією, ніж інверсія.

дано:

Потрібно: АБО-НЕ

Принцип: паралельне з'єднання транзисторів реалізує залежну функцію АБО.

Логіка - Л +

НТСЛ - безпосередньо пов'язана транзисторная логіка.

А В Т1 Т2  вихід
 закр.  закр. E
 закр.  насичений. Uкен2
 насичений.  закр. Uкен1
 насичений.  насичений. Uкен

Ця схема з усіх найбільш невдала. Т. к. У неї низька швидкодія (т. К. Є резистор, вона насичена).

Алгоритм синтезу инжекционного інвертора.

U1 U2

(R1, T1) (R2, T2)

Хочемо: U3 (R1, T2) (I)

Uвх = U0 T1 - закритий

Uвих1 = U1

T2 - насичений

$ IR1 втікає в базу T2

Uвх = U1 T1 - насичений

Uвих = U0

T2 - закритий

$ IR1 = Iдо .. нас1

Тоді отримуємо:

Як джерело струму в інтегральних схемах застосовують pnp-транзистори.

Принципова схема инжекционного інвертора транзисторної схемотехніки.

Синтез структур інжекційних інверторів.

1) x = nGround

Це інвертор з торцевих інжектором.

2) x = pE


лекція 8

x = n2Ground

Інжекційний інвертор з торцевих інжектором.

Інжекційний інвертор з надчеревній інжектором.

x = pE1

особливість:

Тл - Інверсна структура

До одного виходу можна вішати максимум однієї схеми.

p1-n2-p3 - Інверсна структура

Недоліки инжекционного інвертора:

  • невисока швидкодія
  • bn - Мало ® n = 1

Переваги.

  • ні резисторів
  • маленька потужність
  • Невелика вартість
  • маленька ємність
  • Min Pt
  • маленька площа

Схема ТТЛ в инжекционной логіці.

Перехід від транзисторної схемотехніки до p-n переходах дає ряд переваг.

схемотехніка І2Л.

Щоб створити функціонально повний логічний базис треба реалізувати:

  1. НЕ, АБО, І
  2. АБО НЕ
  3. І-НЕ

інвертор:

!!! В інжекційних схемах ЗАВЖДИ один вхід і багато виходів!

Висновок: Об'єднання входів інжекційних інверторів реалізує функцію монтажне І.

Приклади.

АБО / АБО-НЕ (І2Л)

F1 =

F2 = A + B = F1

І-НЕ / І (І2Л)

F1 =

F1 =

Компоненти перехідною схемотехніки. «-- попередня | наступна --» Методика проектування И2Л схем.
загрузка...
© om.net.ua