- •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).
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).
Алгоритмы создания интегральных структур и технологических процессов для математических моделей функционально интегрированных элементов (ФИЭ).
Возьмем для примера ФИЭ ТТЛ. а) эпитаксиально–планарная технология
Размерность N=8.
берем за центр среднюю точку и перерисовываем модель (т.е. мы назначаем подложку)
б) локальная эпитаксия
в) 3D технология
Реализация интегральных структур в модели с циклами.
а)
б)
в)
13. Схемотехника транзисторно-транзисторных элементов (ттл).
Схемотехника ТТЛ.
ТТЛ с простым инвертором.
Работа схемы ТТЛ
А |
В |
БЭ1 |
БЭ2 |
Т |
ВЫХ |
F |
0 |
0 |
Открыт |
Открыт |
Закрыт |
Е |
1 |
0 |
1 |
Открыт |
Закрыт |
Закрыт |
Е |
1 |
1 |
0 |
Закрыт |
Открыт |
Закрыт |
Е |
1 |
1 |
1 |
Закрыт |
Закрыт |
насыщен |
Uкэн |
0 |
Достоинства ТТЛ с простым инвертором:
Высокое быстродействие (10 нс.)
Недостатки:
Наличие резисторов Большая площадь.Увеличилась мощность.Зависимость от нагрузки
Недостатки:
Наличие резисторов.
Большая мощность (Е>3В).
Большая площадь.
Задержка
Uп = f(h,bi)
Есть паразитный транзистор.
Достоинства:
Надежность.
Радиационная стойкость.
Пути преодоления недостатков ТТЛ с простым инвертором
1) выкинули R2 2) в качестве нагрузки такая же схема
3) вставляем диоды Шоттки. 4) дополнительная функция ИЛИ
5) замена принципа питания
Уменьшилась площадьУменьшилась потребляемая мощностьУвеличилась задержка (этим платим)
Для увеличения нагрузочной способности необходимо делать сложный инвертор
А |
В |
БЭ |
БК |
Т2 |
Т3 |
Т4 |
|
АХВ |
Т1 |
0 |
0 |
Открыт |
Закрыт |
Закрыт |
Закрыт |
Открыт |
U1 |
|
Открыт |
0 |
1 |
Открыт |
Закрыт |
Закрыт |
Закрыт |
Открыт |
U1 |
|
Закрыт |
1 |
0 |
Закрыт |
Закрыт |
Закрыт |
Закрыт |
Открыт |
U1 |
|
Открыт |
1 |
1 |
Закрыт |
Открыт |
Насыщен |
Насыщен |
Закрыт |
U0 |
Uкэн4 |
Закрыт |
Нагрузочная способность n = 30 ¸ 40
Повышенная надежность и помехоустойчивость.
Уменьшилась задержка
Недостатки:
Огромная площадь.
Увеличилось количество резисторов (4 штуки)
Увеличилось количество транзисторов.
Увеличилась мощность
Назначение ТТЛ со сложным инвертором
Т1 R1 – реализуют схему конъюктора
R2 – ограничивает Iк нас 2
R3 – обеспечивает падение напряжения открытого транзистора 3
R 4 – для ограничения тока I4
Т2-Т3 – составной транзистор (Uбэ 3 составной = 2U бэ3 простой)
Т3-Т4 – пара антагонистов
Передаточная характеристика ТТЛ со сложным инвертором
В точке 2 увеличивается входное напряжение и его будет достаточно, чтобы открыть переход бэ второго транзистора. Начинает открываться Т3 (Т2 уже открыт)
Продолжает увеличиваться напряжение и как только U=Uбэн, Т3 переходит в насыщение.
Недостаток:
Скошенный участок 1-2 на передаточной характеристике.