半导体集成电路复习题及答案

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1、第8章动态逻辑电路填空题1、对于一般的动态逻辑电路，逻辑部分由输出低电平的网组成，输出信号与电源之间插入了栅控制极为时钟信号的,逻辑网与地之间插入了栅控制极为时钟信号的。 【答案：NMOS,PMOS, NOMS】2、对于一个级联的多米诺逻辑电路，在评估阶段：对PDN网只允许有跳变，对PUN网只允许有跳变，PDN与PDN相连或PUN与PUN相连时中间应接入。 【答案：】解答题1、从逻辑功能，电路规模，速度3方面分析下面2电路的相同点和不同点。从而说明CMOS动态组合逻辑电路的特点。 【答案：】 图A是CMOS静态逻辑电路。图B是CMOS动态逻辑电路。2电路完成的均是NAND的逻辑

2、功能。图B的逻辑部分电路使用了2个MOS管，图A使用了4个MOS管，由此可以看出动态组合逻辑电路的规模为静态电路的一半。图B的逻辑功能部分全部使用NMOS管，图A即使用NMOS也使用PMOS，由于NMOS的速度高于PMOS，说明动态组合逻辑电路的速度高于静态电路。2、分析下面的电路，指出它完成的逻辑功能，说明它和一般动态组合逻辑电路的不同,说明其特点。 【答案：】 该电路可以完成OUT=AB的与逻辑。与一般动态组合逻辑电路相比，它增加了一个MOS管Mkp,这个MOS管起到了电荷保持电路的作用，解决了一般动态组合逻辑电路存在的电荷泄漏的问题。3、分析下列电路的工作原理，画出输出端

3、OUT的波形。 【答案：】 答案：4、结合下面电路，说明动态组合逻辑电路的工作原理。 【答案：】 动态组合逻辑电路由输出信号与电源之间插入的时钟信号PMOS,NMOS逻辑网和逻辑网与地之间插入的时钟信号NMOS组成。当时钟信号为低电平时，PMOS导通，OUT被拉置高电平。此时电路处于预充电阶段。当时钟信号为低电平时，PMOS截至，电路与VDD的直接通路被切断。这时NOMS导通，当逻辑网处于特定逻辑时，电路输出OUT被接到地，输出低电平。否则，输出OUT仍保持原状态高电平不变。例如此电路，NMOS网构成逻辑网中A与C,或B与C同时导通时，可以构成输出OUT到地的通路，将输出置为低

4、电平。第7章传输门逻辑填空题1、写出传输门电路主要的三种类型和他们的缺点：（1），缺点：；（2），缺点：；（3），缺点：。 【答案：NMOS传输门，不能正确传输高电平，PMOS传输门，不能正确传输低电平，CMOS传输门，电路规模较大。】2、传输门逻辑电路的振幅会由于减小，信号的也较复杂，在多段接续时，一般要插入。 【答案：阈值损失，传输延迟，反相器。】3、一般的说，传输门逻辑电路适合逻辑的电路。比如常用的和。 【答案：异或，加法器，多路选择器】解答题1、分析下面传输门电路的逻辑功能，并说明方块标明的MOS管的作用。 【答案：】 根据真值表可知，电路实现的是OUT=AB的与门逻辑

5、，方块标明的MOS管起到了电荷保持电路的功能。2、根据下面的电路回答问题：分析电路，说明电路的B区域完成的是什么功能，设计该部分电路是为了解决NMOS传输门电路的什么问题？ 【答案：】 当传输高电平时，节点n1电位升高，当电位大于反向器IV1的逻辑阈值时，反向器输出低电平，此低电平加在P1管上，P1管导通，n1的电位可以上升到VDD。当传输低电平时，节点n1电位较低，当电位小于反向器IV1的逻辑阈值时，反向器输出高电平，此高电平加在P1管上，P1管截止，n1的电位保持传输来的低电平。说明B部分电路具有电荷保持电路的功能。设计该部分电路是为了解决NMOS传输门电路由于阈值电压不能

6、正确传输高电平的问题。3、根据下面的电路回答问题。已知电路B点的输入电压为2.5V，C点的输入电压为0V。当A点的输入电压如图a时，画出X点和OUT点的波形，并以此说明NMOS和PMOS传输门的特点。 【答案：】  由此可以看出，NMOS传输门电路不能正确传输高电平，PMOS传输门电路不能正确传输低电平。4、写出逻辑表达式C=AB的真值表，并根据真值表画出基于传输门的电路原理图。 【答案：】 第6章CMOS静态逻辑门解答题1、画出F=A⊕B的CMOS组合逻辑门电路 【答案：】 2、用CMOS组合逻辑实现全加器电路 【答案：】 全加器的求和输出Sum和进位信号Carry表示为三个

7、输入信号A、B、C的函数：      Sum=A⊕B⊕C=Carry(A+B+C)+ABC      Carry=(A+B)C+AB3、画出F=的CMOS组合逻辑门电路，并计算该复合逻辑门的驱动能力 【答案：】 4、简述CMOS静态逻辑门功耗的构成 【答案：】 CMOS静态逻辑门的功耗包括静态功耗和动态功耗。静态功耗几乎为0。但对于深亚微米器件，存在泄漏电流引起的功耗，此泄漏电流包括栅极漏电流、亚阈值漏电流及漏极扩散结漏电流。动态功耗包括短路电流功耗，即切换电源时地线间的短路电流功耗和瞬态功