Лабораторная работа # 5 (4 часа) исследование схем исключающее-или и мультиплексоров
1. Цель работы
Исследование параметров и характеристик мультиплексоров КМОП и логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-ИЛИ в динамическом режиме с помощью программного средства схемотехнического моделирования HSpice и оценка значений последних вычислительными способами.
2. Лабораторные задания
2.1. (MUX21) входные файлы и схемы мультиплексора.
2.1.1. Составить два варианта схем мультиплексора 2-1 используя данные из таблицы 1 (Рис. 4.1):
|
SEL
IND1
IND0
Z
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1 |
|
Вариант 1 |
Вариант 2
|
Подложки n-МОП транзисторов подключены к VSS
Подложки p-МОП транзисторов подключены к VDD
Рис. 4.1. Условный знак мультиплексора 2-1, 2 варианта электрических схем, таблица истинности и виды входного и выходного сигналов
2.1.2. Получить описание варианта 1 (mux21_1.netl файл) и расположить его 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 варианта 1 мультиплексора 2-1, используемый для измерения задержек и времени переключения в переходном режиме с применением программного средства схемотехнического моделирования HSpice, следующий:
*2-1 Multiplexer ver1 *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/mux21_1.netl'
vvss vss gnd dc=0 vvdd vdd gnd dc='vdd'
***Input Signals vind0 ind0 0 pulse (0 vdd 'tst+0.0*per' tr tr '0.5*per-tr' '3.0*per') vind1 ind1 0 pulse (vdd 0 'tst+1.5*per' tr tr '0.5*per-tr' '3.0*per') vsel sel 0 pulse (0 vdd 'tst+1.0*per' tr tr '1.5*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_ind0_z trig v(ind0) val='vdd*0.5' rise=1 targ v(z) val='vdd*0.5' rise=1 .meas tran tphl_ind0_z trig v(ind0) val='vdd*0.5' fall=1 targ v(z) val='vdd*0.5' fall=1 .meas tran tplh_ind1_z trig v(ind1) val='vdd*0.5' rise=1 targ v(z) val='vdd*0.5' rise=3 .meas tran tphl_ind1_z trig v(ind1) val='vdd*0.5' fall=1 targ v(z) val='vdd*0.5' fall=2 ***Transition Time .meas tran ttrlh_ind0_z trig v(z) val='vdd*0.1' rise=1 targ v(z) val='vdd*0.9' rise=1 .meas tran ttrhl_ind0_z trig v(z) val='vdd*0.9' fall=1 targ v(z) val='vdd*0.1' fall=1 .meas tran ttrlh_ind1_z trig v(z) val='vdd*0.1' rise=3 targ v(z) val='vdd*0.9' rise=3 .meas tran ttrhl_ind1_z trig v(z) val='vdd*0.9' fall=2 targ v(z) val='vdd*0.1' fall=2
.end |
2.1.4. Получить описание схемы варианта 2 (mux21_2.netl файл) и расположить его по следующему адресу:
/student_lab/digital_ic/variant_val/...