5. Расчет характеристик схемы с помощью программы pspice.

С помощью представленной ниже программы, произведен расчет передаточной и переходной характеристик схемы логического элемента. Также по полученным характеристикам были определены статические и динамические параметры данного элемента.

Для определения напряжений подаваемых на вход составляем таблицу истинности. Из нее выбираем такой набор входных напряжений, когда при изменении только одного входа логическая схема переключается.

Программа, описывающая схему:

*

v1 1 0 10.2

v2 3 0 pulse(7 0.6 10n 1n 1n 2000n 2100n)

v3 2 0 0.6

v4 8 0 7

v5 4 0 7

cn 5 0 0.5p

m1 5 2 6 0 nm l=9u w=12u

m2 6 8 0 0 nm l=9u w=12u

m3 5 4 7 0 nm l=9u w=12u

m4 7 3 0 0 nm l=9u w=12u

m5 1 1 5 0 nm l=90u w=6u

.model nm nmos (level=1 tox=50n vto=1.3 kp=4.248e-5 gamma=0.83 +uo=600

+xj=0.7)

.tran 3n 2100n

.dc v2 0 7.2176 0.01

.probe

.end

Параметры МДП-ключа:

Определение статических параметров:

U⁰-уровень логического нуля при U⁰_вх=U⁰_вых

U¹-уровень логической единицы при U¹_вх=U¹_вых

U=U¹-U⁰ –размах логического сигнала

U_п –напряжение переключения передаточной характеристики, точка неустойчивого равновесия Uвх=Uвых

U_пз– напряжение помехозащищенности, характеризует минимальную величину входного напряжения, при котором происходит переход схемы в другое логическое состояние

U⁰_пз=U_п-U⁰, U¹_пз=U¹-U_п

U_д- напряжение в точках единичного усиления, то есть в точках тангенс угла наклона в которых равен единице

U_дд- ширина активной области. Диапазон напряжений, в котором происходит переключение схемы.

U_дд=U¹_д-U⁰_д

U_пу- напряжение помехоустойчивости, определяется максимальной величиной входного напряжения, при котором схема сохраняет свое логическое состояние

U⁰_пу=U⁰_д-U⁰, U¹_пу=U¹-U¹_д

Определение динамических характеристик:

t_ср- время среза выходного сигнала. Это время переключения выходного сигнала из состояния “1” в состояние “0”.Определяется по уровню 0,9-0,1 от максимального изменения выходного напряжения.

t_ф- время фронта определяется временем переключения выходного сигнала из состояния “0” в “1”. Определяется по уровню 0,1-0,9 изменеия выходного сигнала

t⁰¹_зд- время задержки распространения выходного сигнала при переключении из “0”в “1” относительно входного сигнала. Определяется по уровню 0,5 изменения выходного сигнала

t¹⁰_зд- время задержки распространения выходного сигнала при переключении из “1”в “0”. Определяется аналогично предыдущему.

t_здср- среднее время задержки определяется как среднее арифметическое: t_здср=(t⁰¹_зд+t¹⁰_зд)/2.

6. Технологический маршрут формирования n-моп транзистора.

Здесь кратко представлен технологический маршрут изготовления n-канального МДП транзистора с не самосовмещенным (алюминиевым) затвором. Он состоит из нескольких этапов :

1. Разделительная диффузия. Делается с помощью фотолитографии. Формируются охранные р⁺-области.

2. Опять же с помощью фотолитографии, формируются области стока и истока (n⁺).

3. Формирование тонкого под затворного окисла (третья фотолитография).

4. Формирование защитного окисла и контактных окон (четвертая фотолитография).

5. Нанесение металлизации (последняя пятая фотолитография).

Пассивация, то есть защита интегральной микросхемы от внешних воздействий.