5. Расчет с помощью программы p-Spice.

Перед расчетом необходимо обозначить узлы и элементы схемы:

5.1. Передаточная характеристика схемы.

Входной файл:

KP_nMOS_static

Vpit 1 0 5V

Vin1 2 0 5V

Vin2 3 0 5V

MN 1 1 4 0 nmosn

Mact1 4 2 5 0 nmosa

Mact2 5 3 0 0 nmosa

.model nmosn nmos(level=1 Vto=1.33 Uo=450 Tox=100n W=6u L=24u

+CBS=0.664pF CBD=0.664pF CGBO=6.37e-10 CGDO=3.54e-10 CGSO=3.54e-10)

.model nmosa nmos(level=1 Vto=1.33 Uo=450 Tox=100n W=30u L=6u

+CBS=0.929pF CBD=0.929pF CGBO=3.186e-9 CGDO=3.54e-10 CGSO=3.54e-10)

.op

.DC Vin1 0 5 0.01

.print DC v(4)

.probe

.end

В

В

Параметры схемы

Из полученного графика находим:

Уровень логической единицы:

Уровень логического нуля:

Логический перепад:

Порог переключения:

Помехоустойчивость по положительной помехе:

Помехоустойчивость по отрицательной помехе:

5.2. Переходная характеристика схемы.

Входной файл:

KP_nMOS_trans

Vpit 1 0 5V

Vin1 2 0 pulse(0.218 3.668 10u 10u 20u 150u 323u)

Vin2 3 0 3.668V

C1 4 0 15pF

MN 1 1 4 0 nmosn

Mact1 4 2 5 0 nmosa

Mact2 5 3 0 0 nmosa

.model nmosn nmos(level=1 Vto=1.33 Uo=450 Tox=100n W=6u L=24u

+CBS=0.664pF CBD=0.664pF CGBO=6.37e-10 CGDO=3.54e-10 CGSO=3.54e-10)

.model nmosa nmos(level=1 Vto=1.33 Uo=450 Tox=100n W=30u L=6u

+CBS=0.929pF CBD=0.929pF CGBO=3.186e-9 CGDO=3.54e-10 CGSO=3.54e-10)

.op

.tran 0.1u 400u

.print tran v(4) v(2) i(vpit)

.probe

.end

Параметры схемы

Из полученного графика находим:

Длительность задержек:

Длительность фронтов:

5.3. Статическая и динамическая мощности, потребляемые схемой.

Входной файл для определения тока потребления такой же, как и для динамики.

Из графика видно, что ток потребления при логической единицы на выходе равен нулю:

Тогда, для определения статической мощности воспользуемся формулой:

Динамическая мощность.

Частота переключения

Для определения динамической мощности воспользуемся формулой:

6. Топология всей схемы.

Хм-м-м-м, а это в отдельном файле.

7. Сравнение с аналогами, выпускаемыми промышленностью.

В качестве схемы для сравнения использовались цифровые базовые матричные кристаллы на основе n-МОП-структур типа К1801ВП1.

Параметр схемы	Не менее	Не более	Данная схема
Напряжение питания, В	4,75	5,25	5
Напряжение логического нуля , В	—	0,4	0,218
Напряжение логической единицы , В	2,7	—	3,668
Ток потребления, мкА	—	300	22,55
Максимальная входная частота, кГц	—	8	3,095
Среднее время задержки, мкс	5,5	7,5	5,8905

Используемая литература.

1. У. Тилл, Дж. Лаксон. Интегральные схемы. Материалы, приборы, изготовление. М. 1985.

2. Валиев К.А., Кармазинский А.Н., Королев М.Р. Цифровые схемы на МДП-транзисторах. М. 1971.

- 17 -