лабы / Отчет по Лабораторной работе 7

Отчет по Лабораторной работе №7

ИССЛЕДОВАНИЕ КЛЮЧА НА КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ МДП ТРАНЗИСТОРАХ

Цель работы: Изучение принципа работы КМДП - ключа (ключа на комплементарных МДП транзисторах), определение средней работы переключения КМДП - ключа и её связи с топологическим размером транзистора.

Ход работы:

Рисунок 1- Передаточная характеристика

Значение потребляемого тока статического состояния: 20.8 пА

Ток, потребляемый одним ключом: I_стат=20.8/3=6.93 пА

Мощность, потребляемая ключом: Р_стат = Е_пит * I_стат

Р_стат=5*6.93=34,65 пВт

Рисунок 2 – Временная диаграмма среднего ключа

t₁₀ = 0.46

t₀₁ = 0.56

t = (t₀₁ + t₁₀)/2 = 0.51

Cредний ток исследуемого ключа в режиме переключений: I_дин = 2.46/3=0.82

Р = Е_пит * I_дин = 5*0.82 = 4.1

P*t=0.51*4.1 = 2.091

Ppacc = mf P t = 10⁸*200*10⁶*2.091 = 4.182*10¹⁶ Вт

n=9

CGSO – ёмкость затвор-исток (200→22.22)

CGDO – ёмкость затвор-сток (100→11.11)

CGBO – ёмкость затвор-подложка (200→22.22)

w = L=1*10^-6

Рисунок 3 - Временная диаграмма среднего ключа после изменений

Результаты после изменений

t_10изм = 0.15

t_01изм = 0.22

t_изм= (t₀₁ + t₁₀)/2 = 0.185

Cредний ток исследуемого ключа в режиме переключений: I_дин = 425/3=141.67

Р = Е_пит * I_дин = 5*141.67= 708.3

P_изм*t_изм=0.185*708.3 = 131.04

Ppacc = m f P_изм t_изм = 10⁸*200*10⁶*131.04= 2.6208*10¹⁸ Вт

Топологический размер видоизмененной схемы

wизм = w(P_измt_изм/Pt)^1/2 =10^-6(131.04/2.091)^0.5=7.92*10^-6

Вывод: В результате выполненной лабораторной работы были изучены основные принципы функционирования КМДП-ключа. Были определены параметры, характеризующие работу ключа, такие как статический ток, динамический ток, потребляемая мощность и временные показатели переключений.

Проведена оценка влияния изменения топологического размера транзистора на параметры работы ключа, включая сокращение времени переключения и увеличение мощности. Полученные результаты подтверждают теоретические зависимости между топологическим размером, временными характеристиками и мощностью переключений, что имеет значение для оптимизации работы микросхем и повышения их производительности.