- •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).
29. Методика проектирования устройств эвм в моп и кмоп схемотехниках. Привести примеры.
МОП
1. Сначала в соответствии с функцией, которая обязательно должна иметь общую инверсию, реализуем между «землей» и выходом подынверсное выражение с помощью второго и третьего принципов синтеза схем на МОП транзисторах.
2. Между выходом и питанием реализуем общую инверсию в виде нагрузочного МОП транзистора (первый принцип синтеза схем на МОП транзисторах).
КМОП
1. Сначала в соответствии с функцией, которая обязательно должна иметь общую инверсию, реализуем между «землей» и выходом логическую n-канальную часть схемы, соответствующую подынверсному выражению с помощью второго и третьего принципов синтеза КМОП схем на МОП транзисторах.
2. Между выходом и питанием реализуем p-канальную альтернативную часть схемы, реализующую общую инверсию (первый принцип синтеза КМОП схем на МОП транзисторах).
Примеры:
30. Синтезировать элемент с тремя состояниями в любой схемотехнике кроме ттл.
31. Схемотехника элементов эмиттерно-связанной логики (эсл).
Эмиттерно Связанная Логика - ЭСЛ.
Мэсл (маломощная эсл)
Логика – Л+
|
|
|
|
|
|
|
x < Eоп |
x |
Выход 1 |
Выход 2 |
Uбэ1 < Uбэ2 |
||
|
0 |
|
1 |
|
0 |
|
|
1 |
|
0 |
|
1 |
|
В данном случае – относительно положительная логика.
То, что немного больше Еоп – это логическая единица, меньше – ноль.
Зависимую функцию ИЛИ можно реализовать, включив вместо транзистора Т1 параллельно транзисторы Т11 и Т12.
Достоинства:
Функционально полный базис
Маленький логический перепад
Недостатки:
Маленькая помехоустойчивость
Есть сопротивления
Rвых = [кОм] большое время задержки
С = ~ (Rвых * Cп)
Чтобы уменьшить Rвых и уменьшить задержку, надо к выходу подключить эмиттерный повторитель.
// Пометим эту схему (*****)
Эмиттерные повторители на выходе позволяют реализовать дополнительную функцию 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)
Существует и недостаток у этих схем – это два источника напряжения. Поэтому наша задача – уменьшить количество источников питания.
- большое количество источников напряжения (2Е).
Источник опорного напряжения.
Цель: сделать один источник питания.
Вставляем этот кусочек в схему (*****) и получаем:
Еоп(ЭСЛ).
D1, D2 – используются для компенсации температуры в схеме.
Цель: const jc, то R3 – выполняет функцию источника тока.
Рассмотрим от (.) С до (.) В -> до земли.
(.)В – компенсация изменения напряжения на переходах.
t0 (повышается) U (понижается на переходе) и наоборот.
Рассмотрим случай когда диодов нет.
(Uбэ2 + DUpn)+( Uбэ5+ DUpn)-( Uд1+ DUд)-( Uд2+ DUд)
Ток через R7 становится =const. Для того, чтобы чуть-чуть повысить запас помехоустойчивости, используют отрицательное питание.
Принцип:
Если в схеме добавить или уменьшить напряжение (все основные управляющие ,Е, земля, Еоп,U0,U1) на одну и ту же величину Þработа не изменится. От всех напряжений вычитаем Е. Получили схему ЭСЛ с отрицательным питанием.