集成电路设计基础作业题解答(13～17).doc

《集成电路设计基础作业题解答(13～17).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第13次作业：解答：设计时考虑最坏的情况就是只有一个驱动管导通时的VOL值。A管单独导通和B管单独导通时候的VOL分别为0.232V，0.143V。所以最坏情况下的VOL=0.232V当两个管子同时导通时候，VOL比单个管子导通时电压更低，此时，从而得到VOL=0.087V.解答：这个触发器由前端一对或门与一对与非门，加上后端的一对与或非门组成。后端的与或非门组成一个D型锁存器电路。当时钟信号为低电平时，前端电路正常接受数据，后端D型锁存器维持原来的状态；当CP信号为1时，前端被锁定，D型锁存器正常地接受信号

2、；从而实现主从触发的功能。R、S输入端标示如上图所示。当CP＝0，前端正常接收信号。设S=1，R=0时，则经过或门的逻辑电平分别为1，0；再经过与非门后输出为0、1。再经过D锁存器便知道Q＝1，。设S=0，R=1时，则经过或门的逻辑电平分别为0，1；再经过与非门后输出为1、0。再经过D锁存器便知道Q＝0，。综上所述，S为置位端；R为复位端。（2）E/DNMOS电路如下第十四次作业：解答：时钟脉冲RS触发器的逻辑拓扑结构如下图1所示。NMOS结构的电路结构如图2所示图1图2设计条件：VOL=0.4V，最小线宽3

3、μm。假设VDD=5V，VTE=1，VTD=-3V，且假设两个负载管的宽长比相等且为，其他管子的宽长比相等且为，当时钟信号Φ＝0，输出保持原来的状态。当时钟信号Φ＝1，R=1,S=0时，输出Q为低电平。当时钟信号Φ＝1，R=0,S=1时，输出Q为高电平。考虑到最坏情况下是，当有将VOL=0.4带入可得到最小线宽为3um，取，解答：RS触发器到D触发器的转换只是在RS触发器的基础之上将R输入用输入代替而已。所以电路如下图所示要使得输入低电平为0.4V，则反相器的输出低电平为0.4V。从而有,所以，其余管子和题8

4、.6相同。第十五次作业：解答：(1)、逻辑电路图如下&≥1≥1&1Qc≥1&&≥11QS（2）、电路真值表如下：ABCQCQS00010100011001010100101101101001001101011011001101110101(3)、逻辑表达式为：解答：对于组合逻辑加法器，可以通过优化进伟门，通过减小进位的延时。对组合逻辑门可以做如下优化：a、把由进位输入信号C控制的MOS管放置在靠近输出端的地方，使得其他各输入信号能够先对门电路进行控制，以减小C控制的MOS管的衬偏调制效应。b、在求和门中，栅极

5、与相连的所有MOS管均采用最小的尺寸，以使信号的电容负载最小。为了提高加法器的运算速度，必须减少进位信号的传输时间，还可以采用提前进位的办法，将进位信号同时送到各位全加器的进位输入端，实现同时进位。第十六次作业：解答：如下图所示是一个双港寄存器。A、B为两根母线。由两级E/DNMOS反相器及控制门组成准静态触发器，寄存数据。它通过4个控制门管与A，B母线联系。为刷新时钟，随着器件漏电导致寄存信号电平蜕变时，可以通过让寄存信号电平复原。LdA，LdB，RdA，RdB是四个互不交叠时钟。数据的传递是在时钟下进行的

6、，各个时钟高电平对应如下功能。LdA——母线A上的数据写入寄存器LdB——母线B上的数据写入寄存器RdA——寄存器向母线A送数据RdB——寄存器向母线B送数据12.1求共栅放大器输出电阻解答：共栅放大器的电路如上图所示。求输出电阻时，要将输入电阻短接。于是可以画出等效电路如下：gmbUbsgmUgsroRLRSUgs根据基尔霍夫电流定律能列出方程……………………………………①…………………………………………………………………②………………………………………………………………………③由①②③可以求得通过RS的电

7、流为通过RL的电流为总电流故输出电阻解答：M2管相当于一个电流源。所以有……………………①从而有……………………………………………………………②若将M2管的沟道调制效应和衬偏效应考虑在内的，则①式应该修正为…………………………………………………………③解③得到输入电阻第十七次作业：求偏置电流I01和I02的值解答：要确定I01和I02的值，也就是要确定P1管和N2管的电流。根据P2，P3管的宽长比可知，P3管的电流将是P2管电流的两倍根据N2，N3，N4管的宽长比可知，N4管的电流将是N3管电流两倍，N2管的

8、四倍由于稳压管的击穿电压为6V，即P1管的栅压为-1V。从而可以求出P1管和N2管的电流为同时IN2=0.28mA所以解答：Q3，Q4为PNP恒流源，作为Q1，Q2管的有源负载。由图可知所以当T=300K时，将题目数据带入可得VO(2)当T=400K时，VBE(400)=0.455V将VBE(400)带入得到VO(400)