- •1. Сравнительный анализ схемотехнических базисов эвм. Взаимосвязь логического, схемотехнического и конструкторского этапов проектирования.
- •3. Синтезировать принципиальную схему ттлш без резисторов, разработать структуру (математическую модель-дерево); сделать 3-х мерный вариант; описать работу полученного элемента.
- •4. Схемотехника моп-вентилей. Принципы синтеза.
- •5. Синтезировать модификации схем ттл с простым и сложным инверторами с низкоомным путем для рассасывания заряда q2.
- •- Нагрузочная способность
- •6. Сравнительный анализ схем инверторов на моп-транзисторах.
- •7. Определить минимальное значение напряжения питания для схемы ттл со сложным инвертором. 56 стр в лекциях?
- •8. Логический элемент и-не на моп-транзисторах. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.
- •9. Определить напряжение логической «1»схемы ттл с простым инвертором с открытым коллектором.
- •10. Логический элемент или-не на моп-транзисторах. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.
- •11. Рассчитать напряжение логической «1»схемы ттлш с простым инвертором.
- •12. Нарисовать модель фиэ размерностью 6 с одним циклом и реализовать ее в трех технологиях (эпитаксиально-планарной, с локальной эпитаксией, 3-d).
- •13. Схемотехника транзисторно-транзисторных элементов (ттл).
- •14. Существует ли кмоп логический вентиль с нечетным количеством транзисторов? Если существует, приведите пример. Опишите его работу.
- •15. Реализация функции и-или-не в ттл-схемотехнике.
- •16. Разработать математическую модель (граф) мэсл с минимальным количеством полупроводниковых областей (вершин графа).
- •17. (36) Схема ттл с тремя состояниями. Работа. Варианты использования.
- •18. Чем определяется напряжение питания в этих схемах, и зависит ли оно от входного вентиля (моп-вентили или-не и и-не)?
- •24. Синтезировать в различных схемотехнических базисах схемы или, математические модели которых содержат минимальное количество полупроводниковых областей.
- •26. Сравнить математические модели n-моп и кмоп инверторов. Синтезировать их трехмерные структуры.
- •25. Методика проектирования устройств эвм в базисе эсл. Привести примеры.
- •27. Методика проектирования устройств эвм в базисе и2л. Привести примеры.
- •28. Определить минимально возможное значение напряжение питания биполярного инвертора.
- •Статическая мощность логических элементов.
- •29. Методика проектирования устройств эвм в моп и кмоп схемотехниках. Привести примеры.
- •30. Синтезировать элемент с тремя состояниями в любой схемотехнике кроме ттл.
- •31. Схемотехника элементов эмиттерно-связанной логики (эсл).
- •Мэсл (маломощная эсл)
- •Увеличение быстродействия за счет уменьшения входного сопротивления
- •Реализацию дополнительной логической функции монтажное или (параллельное соединение эмиттерных повторителей)
- •32. Чем определяется напряжение питания моп-вентилей и-не? Как это влияет на другие технические параметры?
- •33. Варианты эсл. Режимы работы.
- •34. Чем хороша и чем плоха схема моп-инвертора, у которой затвор нагрузочного транзистора подсоединен к выходу схемы?
- •35. Схема источника опорного напряжения эсл-вентиля.
- •36. Синтезировать схему ттл с простым инвертором с тремя состояниями. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур. 17 вопр
- •37. Реализация сложных логических функций на моп-транзисторах. Привести примеры.
- •38. Синтезировать многобазовый транзистор и вентиль (или вентили) на его основе. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.
- •39. Схемотехника кмоп-вентилей.
- •40. Спроектировать в базисе и2л 2-х разрядный сумматор с переносом в старший разряд.
- •41. Кмоп-инвертор. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.
- •42. Синтезировать и проанализировать структуры инжекционного инвертора с общей выходной областью. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.
- •43. Логический элемент и-не на кмоп-транзисторах. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.
- •44. Проанализировать различные структуры инжекционных инверторов.
- •45. Логический элемент или-не на кмоп-транзисторах. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.
- •46. Синтезировать структуру нстл с общими коллектором и эмиттером. Сайт
- •48. Нарисовать модель фиэ размерностью 8 с двумя циклами и реализовать ее в трех технологиях (эпитаксиально-планарной, с локальной эпитаксией, 3-d).
- •49. Ттл с простым инвертором. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.
- •50. Зависит ли мощность кмоп-вентиля от количества логических входов? Если зависит, то как?
- •52. Определить минимальное значение напряжения питания кмоп-вентилей и-не и или-не на 3 входа.
- •53.(55) Ттл со сложным инвертором. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.
- •55. Основные характеристики ттл со сложным инвертором.
- •57. Разновидности схем ттл со сложным инвертором.
- •58. Синтезировать схему мэсл без резисторов. Описать ее работу и различные варианты интегральных структур.
- •59. Инжекционный инвертор. Принципиальная схема, работа, математическая модель, варианты топологий и структур.
- •60. Нарисовать модель фиэ размерностью 7 с одним циклом и реализовать ее в трех технологиях (эпитаксиально-планарной, с локальной эпитаксией, 3-d).
1. Сравнительный анализ схемотехнических базисов эвм. Взаимосвязь логического, схемотехнического и конструкторского этапов проектирования.
КБиС- комплементарные биполярные схемы (биполярные схемы, содержащие как n-p-n, так и p-n-p транзисторы).
БиКМОП – схемы, содержащие биполярные тр-ры одного типа и МОП тр-ры обоих типов (n- канальные и p- канальные).
КБиКМОП – схемы содержащие биполярные тр-ры обоих типов и МОП тр-ры обоих типов.
Лидером по быстродействию является схема ЭСЛ, но она же и занимает «первое» место по порождению помех.
Если выбирать лидера по совокупности параметров, то им являются n-МОП схемы.
Претендентами для исполнения в нанотехнологиях являются элементы с оптимальными математическими моделями, приспособленными для вертикальной интеграции. Это n-МОП схемы и практически все схемы переходной схемотехники.
2. Реализация функции Монтажное ИЛИ в ЭСЛ-схемотехнике.
Если включить параллельное соединение транзисторов, то будет реализована вспомогательная функция ИЛИ.
Достоинства: Функционально полный базис; Маленький логический перепад.
Недостатки: Маленькая помехоустойчивость; Rвых = [кОм] большое время задержки.
Для уменьшения выходного сопротивления используется стандартный прием- подключение к выходу эмиттерных повторителей, выходное сопротивление которых определяется сопротивлением открытого тр-ра.
При объединении выходов эмиттерных повторителей реализуется функция Монтажное ИЛИ.
С |
D |
T1 |
T2 |
выход |
|
0 |
0 |
закрыт |
закрыт |
0 |
0 |
0 |
1 |
закрыт |
открыт |
IR |
1 |
1 |
0 |
открыт |
закрыт |
IR |
1 |
1 |
1 |
открыт |
открыт |
IR |
1 |
Пример:
Вывод: использование эмиттерных повторителей в ЭСЛ дает два преимущества.
увеличение быстродействия за счет уменьшения входного сопротивления
реализацию дополнительной логической функции монтажное ИЛИ (параллельное соединение эмиттерных повторителей)
3. Синтезировать принципиальную схему ттлш без резисторов, разработать структуру (математическую модель-дерево); сделать 3-х мерный вариант; описать работу полученного элемента.
4. Схемотехника моп-вентилей. Принципы синтеза.
МОП вентиль И-НЕ.
А |
В |
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Выход |
Условия |
|
0 |
0 |
закрыт |
закрыт |
открыт |
Е |
1 |
|
0 |
1 |
закрыт |
открыт по U закрыт по I |
открыт |
Е |
1 |
|
1 |
0 |
открыт |
закрыт |
открыт |
Е |
1 |
|
1 |
1 |
откр |
откр |
открыт |
ground |
0 |
G3 << (G1+G2) |
Недостаток: разница в проводимости нагрузочного транзистора T3 и транзисторов логической части Т1 и Т2.((R1+R2)<<R3). Это может привести к увеличению площади топологии схемы пропорционально количеству входов вентиля.
А |
В |
Т1 |
Т2 |
Т3 |
Выход |
Условия |
|
0 |
0 |
закрыт |
закрыт |
открыт |
Е |
1 |
|
0 |
1 |
закрыт |
открыт |
открыт |
~0 B |
0 |
Если R2 <<R3 |
1 |
0 |
открыт |
закрыт |
открыт |
~0 B |
0 |
R1 << R3 |
1 |
1 |
открыт |
открыт |
открыт |
~0 B |
0 |
R3 >> (R2 || R1) |
Принципы синтеза.
1. Общая инверсия реализуется с помощью нагрузочного МОП транзистора, включенного между выходом и напряжением питания.
2. Зависимое ИЛИ реализуется параллельным соединением МОП транзисторов или подсхем, включенных между выходом и «землей».
3. Зависимое И реализуется последовательным соединением МОП транзисторов или подсхем, включенных между выходом и «землей».