Субмикронные интегральные схемы: элементная база и проектирование. Рындин Е.А - 51 стр.

UptoLike

Составители: 

101
где
К
t - средняя задержка коммутирующего элемента.
В КМОП схемах в качестве коммутирующих элементов, как правило, исполь-
зуются проходные ключи или логические вентили. Выразим
К
t проходного ключа
как функцию минимального топологического размера ПЛИС и напряжения питания:
),(
ПИТК
Uf D=t
, (122)
где
D
- минимальный топологический размер;
ПИТ
U
- напряжение питание схемы.
Представим время задержки ключа как
ККК
СR»t
, (123)
где R
к
- сопротивление ключа; C
к
- емкость ключа.
Будем считать сопротивления n-канального и р-канального транзисторов в
открытом состоянии равными [88]:
)(2
1
2
1
ПОРЗИ
Т
КК
UUb
RR
-
=»
, (124)
где
Т
К
R
- сопротивление канала транзистора в открытом состоянии; b - удельная
крутизна транзистора; U
зи
- максимальное отпирающее напряжение затвор-исток;
U
пор
- пороговое напряжение.
Для КМОП схем можно полагать справедливыми следующие соотношения
[88]:
ПИТЗИ
UU » , (125)
4
ПИТ
ПОР
U
U
»
. (126)
Будем считать также, что подвижность носителей в каналах транзисторов со-
ставляет
2
S
p
S
n
mm
m
+
=
, (127)
102
где
S
n
m - приповерхностная подвижность электронов в n-канальном транзисторе;
S
p
m - приповерхностная подвижность дырок в p-канальном транзисторе.
С учетом (125) - (127) перепишем (124):
ПИТ0Д
К
)(3
4
WU
Ld
R
S
p
S
n
eemm +
=
, (128)
где L - длина канала транзистора; W - ширина канала транзистора.
Предположим, что емкости каналов n-канального и p-канального транзисто-
ров равны. При этом емкость ключа можно выразить как
d
LW
СC
0Д
Т
КК
2
2
ee
=» , (129)
где
Т
К
С - емкость канала транзистора.
Толщина диэлектрика затвора определяется критической напряженностью
поля
dUE /
ПИТКР
= . Принимая двойной запас электрической прочности, полу-
чим:
КР
ПИТ
2
E
U
d =
; (130)
ПИТ
КР0Д
К
U
LWE
C
ee
=
. (131)