第4章第4讲与非门或非门.ppt

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第4章第4讲与非门或非门
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第4章第4讲与非门或非门
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直流电压传输特性－ 两个输入信号不同步
B固定在VDD，输出随A变化的关系
A固定在VDD，输出随B变化的关系
等效反相器
特性条件
等效反相器逻辑阈值电平
8
二输入与非门的直流电压传输特性曲线
Issue:
A变化和B变化的差别
等效反相器
逻辑阈值电平
9
分析n输入与非门的直流特性
n个输入信号同步时的逻辑阈值电平
n个输入信号只有1个输入变化,
其余固定在高电平的逻辑阈值
获得最佳直流特性，应该使：
n个输入信号不同步时
忽略衬偏效应，有（n－1）种情况
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与非门/或非门
与非门的直流特性
与非门的瞬态特性
与非门的设计
或非门
11
1. 上升时间
2. 下降时间
使用等效反相器方法分析
最坏情况
KPeff=KP
KNeff=KN/n
与非门瞬态特性
12
从瞬态特性考虑，希望电路的上升时间
和下降时间相等，即
在 条件下就要求
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传输延迟时间：阶跃输入
输入信号变化到输出信号变化50％的时间
取：
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传输延迟：非阶跃输入近似
等效反相器
用PMOS和NMOS的等效导电因子
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与非门瞬态特性:电容
负载电容计算
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考虑串联支路的中间节点电容放电
与非门瞬态特性：中间节点电容
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与非门/或非门
与非门的直流特性
与非门的瞬态特性
与非门的设计
或非门
18
根据瞬态特性设计
根据直流特性设计
与非门设计考虑
对称与非门
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与非门/或非门
与非门的直流特性
与非门的瞬态特性
或非门
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CMOS或非门
电路图
逻辑图
真值表
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或非门的直流电压传输特性曲线
A和B同步变化
一个输入变化
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n输入或非门直流特性
n输入同步变化与1个输入变化的逻辑阈值
在最坏情况下获得最大的直流噪声容限，在 条件下
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n输入或非门瞬态特性
1. 上升时间
2. 下降时间
注意：上升时间要考虑中间节点电容充电
负载电容
24
从瞬态特性考虑，希望电路的上升时间
和下降时间相等，即
在 条件下就要求
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根据瞬态特性设计
根据直流特性设计
或非门设计考虑
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或非门设计范例
，设计一个两输入或非门，
要求在最坏情况下输出上升时间和下降时间

已知：
27
采用等效反相器方法
根据
可得到
同理可得到
或非门中2个PMOS管串联
最坏情况下只有一个NMOS管导通
则有
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与非门、或非门版图实例
29
谢谢！