Лабораторная работа # 7 (4 часа) исследование статических кмоп триггеров
1. Цель работы
Исследование свойств, а также параметров и характеристик статических КМОП триггеров с помощью программного средства схемотехнического моделирования HSpice и оценка значений последних вычислительными способами.
2. Лабораторные задания
2.1. (DFFRBSB) схема и входные файлы статического КМОП триггера управляемого положительным фронтом, с установкой низким уровнем асинхронных входов “0” и “1”.
2.1.1. Составить схему статического КМОП триггера управляемого положительным фронтом, с установкой низким уровнем асинхронных входов “0” и “1”, используя данные из таблицы 1 (Рис. 6.1):
|
|
SETB
RSTB
CLK
D
Q
0
1
X
X
1
1
0
X
X
0
1
1
0
X
Q
1
1
↑
0
0
1
1
↑
1
1 |
|
Подложки n-МОП транзисторов подключены к VSS
Подложки p-МОП транзисторов подключены к VDD
Рис. 6.1. Условный знак, логическая схема, таблица истинности и виды входного и выходного сигналов статического КМОП триггера управляемого положительным фронтом, с установкой низким уровнем асинхронных входов “0” и “1”
2.1.2. Получить описание схемы (dffrbsb.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 статического КМОП триггера управляемого положительным фронтом, с установкой низким уровнем асинхронных входов “0” и “1”, используемый для измерения задержек и времени переключения в переходном режиме с применением программного средства схемотехнического моделирования HSpice, следующий:
*Pos edge DFF, low active async set and reset *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/variant_val/dffrbsb.netl' vvss vss gnd dc=0 vvdd vdd gnd dc='vdd'
***Input Signals vclk1 clk1 0 pwl ( 0 vdd 'tst+2.5*per' vdd 'tst+2.5*per+tr' 0 ) vclk2 clk clk1 pulse ( 0 vdd 'tst+6.5*per' tr tr '0.5*per-tr' '1.0*per' ) vd d 0 pulse ( 0 vdd 'tst+7.25*per' tr tr '1.0*per-tr' '2.0*per' ) vrstb0 rstb0 0 vdd vrstb1 rstb1 rstb0 pulse ( 0 '-vdd' 'tst-tr' tr tr '0.5*per-tr' '11.0*per' ) vrstb2 rstb rstb1 pulse ( 0 '-vdd' 'tst+3.0*per' tr tr '0.5*per-tr' '11.0*per' ) vsetb0 setb0 0 vdd vsetb1 setb1 setb0 pulse ( 0 '-vdd' 'tst+1.75*per' tr tr '0.5*per-tr' '11.0*per' ) vsetb2 setb setb1 pulse ( 0 '-vdd' 'tst+4.75*per' tr tr '0.5*per-tr' '11.0*per' )
cloadq q gnd LOAD_val cloadqn qn gnd LOAD_val
* Analysis section * Transient Analyses .tran ‘0.01*tr’ ‘9*per’ .probe v(*)
*Options .option post probe
***Measures ***Propagation Delay .meas tran tplh_clk_q trig v(clk) val='vdd*0.5' rise=2 targ v(q) val='vdd*0.5' rise=3 .meas tran tphl_clk_q trig v(clk) val='vdd*0.5' rise=3 targ v(q) val='vdd*0.5' fall=3 ***Transition Time .meas tran ttrlh_clk_q trig v(q) val='vdd*0.1' rise=3 targ v(q) val='vdd*0.9' rise=3 .meas tran ttrhl_clk_q trig v(q) val='vdd*0.9' fall=3 targ v(q) val='vdd*0.1' fall=3
.end |
2.2. Процесс измерения времени установки (DFFRBSB) статического КМОП D триггера управляемого положительным фронтом, с установкой низким уровнем асинхронных входов “0” и “1” (Рис. 6.2).