Elettronica Digitale

AREA TOTALE

Holt DIII più UNFattore 810delcaso LENTO CASO

Ho due oggetti: uno più performante (n-MOS) e l’altro meno performante (p-MOS). Se scelgo di mettere in parallelo quelli più performanti, do una spinta a quello che va di più. Se metti in serie quelli meno performante, è come mettere un freno a quello che va di meno. Applico il design più penalizzante all’oggetto che va più piano e applico il design premiante all’oggetto che va più forte, ma in realtà conta quello che va più piano. Però mi ci viene simmetrizzare per minimizzare il caso peggiore: è più conveniente fare il contrario.

Marea minima NAND PDEZIAREALSNL Smearpagg 1 simmetria tempi EA Spper Spear puarea lit GLI AREA TOTALE IO del Icaso stesso caso NOR tempi 84 SmeSNEAZ DPAREA4 P.u2 ztz.ee7 Spear Sp AREAZONE 12 LTAREA

Qual’è la loso a con cui si calcola il contributo capacitivo associato all’elettrodo di gate del transistor MOS perche è un

oggetto che ha importanti effetti reattivi di tipo capacitivo. Da un punto di vista di principio: ogni elettrodo del transistore ha un suo accoppiamento capacitivo, quello più importante è quello legato all'elettrodo di gate perché: se per esempio prendiamo un invertitore, questo ha un carico costituito p.e da un altro invertitore e la fatica che lui fa per commutare non è mai di tipo resistivo.

Devo dare delle dimensioni a CL. LA CL è la rappresentazione grafica di tutti gli accoppiamenti capacitivi che rendono faticoso muovere in tensione quel nodo. Scelgo un punto di lavoro e faccio variare di poco la tensione, la carica varierà a sua volta. Questa capacità è associata a una capacità transistor ottenuta linearizzando l'oggetto nell'interno del punto di lavoro. Il è un mes condensatore lavoro. Oggi cara Tiffy differiti è VII If difetragatecars Gas dahotuttise la tutti igli ne caricapuòguardo

dipendereaccoppiamenti3 di terminalicapacitàqueste di incapacità linearedifferenzialedella Regimecalcolo Canale Ho una carica che non è costante, lohoVDVs UAVSIL se condensatoreun sarebbe solo se la tensione di D fossex in nitamente piccola.VBIPOTESI Anche Vos miva carica cheCox ve non mono spostodestraaIi Iiii IvosQuiW.CO vT EvyyxVI equazioneSs della metae va di uncomicacondensatoreperWCWIvosvt.veaxe avg.ggcow d'arcaunitàLa parte destra risponde al, D e la parte sinistraCosidgj tgW.LI Code al S, ma il fatto di avere una asimmetria di caricanon ha avuto nessun risultato sulla capacità.naaaaa naaaaa3003 Ho tutto il canale coperto di elettroni come un condenstaore aLINEAREREGIONE facce piane parallele, se vario la carica sul G vario la carica neluccaconCose canale; il B non vede variazioni di carica, ovvero non c'èEFFIGI D accoppiamento rispetto al B.COB Al D ho meno carica, quindi non ho la stessacapacità da una parte e dall'altra.

Continua ad essere 0 l'accoppiamento verso il B.cosegnicadi DCode cor c'èD piu al nonla carica 050c'è ilNon sentraelettrico OCODcollegamentoCoxcab faceaLe silacune spostanoionie glilasciano drogantinegativiSe il transistore è spento (non c'è collegamento elettrico tra S e D perche non ci sono elettroni nel canale) posso cambiare la caricanel G (rimangono scoperti gli ioni del drogante) ma non c'è collegamento tra S e D. Se porto cariche negative sul G le lacune del Btornano piu S e la carica ssa del B diventa meno per compensare la carica negativa che ho sopra. Quindi l'unico accoppiamentocapacitivo che c'è è tra G e B.Quanto vale la capacita tra G e B? Ho due capacita in serie: ho lo spessore dell'ossido (Cox), ma sotto ne ho un'altra detta capacitadi svuotamento che pero è di cile da stimare. CoxÈ cobcw.L.covera CrepiquestasempredisuguaglianzaPARASSITECAPACITÀ era cox.mxcosaCERTEFRINGING CMICcox.ttCERNCOSER lineareregionetanninfÈ W COX'XDCERCasparQuello che ho considerato no adesso sono delle capacita di un oggetto teorico. Il gate copre una striscia di silicio in cui applico latensione e di conseguenza S e D parlano; prima costruisco il gate e poi cambio la polarizzazione di S e D sparando dall'altro gli atomidroganti necessari, purtroppo quando eseguo questa operazione il D va un po' sotto. Sulla capacita tecnologica di rendere questospazio piccolo si gioca la velocità del circuito. Quindi quando il transistore è spento non è detto che non ci sia accoppaimento CGSperche questa componente c'è, inoltre, quanto piu vado a scalare le dimensioni di queste tecnologie quanto piu diventa importante.Il gate è un mattone di materiale conduttivo abbastanza alto ( perche devo cercare di minimizzare la sua resistivita) che va su intensione, il Sè un altro mattoncino di metallo quindi ho accoppiamento anche della frangia del G che crea un condensatore il cuispessore non è costante. Abbiamo un invertitore CMOS che rappresenta il carico di un altro circuito, come lo rappresento in termini di capacità di carico? Supponiamo di aver dimensionato questo invertitore con una dimensione minima e supponiamo che questa dimensione si applichi a L. INVERTITORE careCapacità la dirappresenta pesantezzaCe oMn Cn LunCoxUnLun l'invertitaunCnt wpcon Cp accendere spegnere. È Ecpewp.imn.co Yg cotale Coniataagisce.name anni. Questo invertitore sarà in grado di caricare o scaricare velocemente il carico che gli daremo da fare, ma essendo grande sarà un pesoper quelli che lo devono accendere. CO Sm CntLteMinSe adesso considero un primo invertitore 1 che carica un invertitore 2, l'1 vede una capacità CL che è pari a: L'1 se deve essere caricato dall'invertitore 0 vede unacapacità: CMINSICHEt.ITIIII inNel ho di Sminvertitoricatenacui unacaso stessougualiesame maI tempi di carica e scarica non dipendono dagli Sn perchè se faccio un invertotore più grande questo eroga più corrente, ma ognunodeve caricare un oggetto più grande quindi ci mette di più; si compensano la capacità del transistore che devo caricare con il caricoche diventa più grande. Zascarica Le teCARICA IpFBftp.gnfmtcaricascaricacompletasuppongoKPI TAGLIVTA F ftp.EcmggfcBopp E gTESE_hip fFdaMnhcmnZiggyINTERNO l'uno all'altroquedi invertitori legatidi commutazionitempoEsuccede incontri con alta capacitàinvertitorese un31103Può succedere di avere un invertitore piccolo che deve caricare un invertitore grande, è un problema perche il tempo di carica oscarica si alza linearmente tanto quanto la capacità nuova è più alta di quella interna.Invertitore: carica capacità più grandeMÉ ICIdi chevedoschematizzazione quellografica è èg esiste una recazione In SmCoin Ita GneINGIIFItrafI.EtfiFintE T.IN che caricarel'invertitore perimpiega quellotempo piccolograndeAbbiamo il problema di avere delle strategie per trattare la carica di grandi capacità: una di queste usa dei circuiti particolari dettibu er, oppure posso scegliere strategia che utilizza altri invertitori per mitigare. Cerchiamo di trovare delle soluzioni in cui il tempo dicarica di questo nodo ( dove vedo la capacità CL) sia molto inferiore rispetto a: che rappresenta il benchmark piùCINI ETnegativo, ovvero se non faccio niente succede questo.PERCIRCUITI GRANDI BUFFERCAPACITÀPILOTAREHo un invertitore interno la cui capacita di ingresso è CINT, se questo invertitore caricasse un oggetto uguale a lui ci metterebbe:(tau)INT, in mancanza di rimedi questo inevrtitore si sarebbe trovato a caricare un circuito molto grande che corrisponde a CL.EPIGEI IIII ilcircuitopiùè accaquanto situazionerispettopesantetradizionaleIf ilse chenientefaccionon tempoTi 4 ci è Keinmette Ci ecaricareperDevo trovare delle soluzioni per cui il tempo totale che l'inv1 ci mette per caricare CL (anche attraverso stadi intermedi) sia inferiore adelle daavràche determinaredimensioni2Introduciamo invertitoreun aggiuntivo inizia cheil finocaricare e aanon2questitempi sono disaccoppiatiApprossimazione del tuttoènon comicoci mette incaricarerifiuto peri Kantlo dovrò conGot confrontaretotcaricareci mette equanto a per di 1sicuramente apiùDeve ma esserefaccio non2 esserequanto puògrandegrandePROBLEMAGà Uan antipiè cinI Urina V1 Cio 1Tinttkrint 2Got nonTINTE prendereposso ZÌU K Tta KZINTIU UZza di cheminimizzivalore Traè dellavariabilefunzione vopt.TKEN FUGHEIF OKENI TEKENT7 ZaVODFa TINTMultiple stage buffer Abbiamo capito che metterci uno stadio intermedio miaiuta (il tempodiminuisce) ma ne potrei mettere più di uno? Nino nuovistadi IPOTESI: ogni stadio è Evan più grande di quello di 7 Detto EDIE prima della stessa Etat aintLEI quantità, in modo da FIN'angg limitare a due variabili 2VARIABILI l'ottimizzazione. unE GIIÈ mentallyÈIN di n dallasto funzione eliminare unacercando ottenere per funzione Vdisolozza entello an Per v ln E0 annullo ottimizzare derivo Tnt