Субмикронные интегральные схемы: элементная база и проектирование. Рындин Е.А - 52 стр.

UptoLike

Составители: 

103
Таким образом, учитывая (128), (131), а также то, что
L
=D
, среднюю за-
держку коммутирующего элемента для КМОП схем можно записать следующим
образом [88]:
ПИТ
2
К
)(
3
8
U
S
p
S
n
mm
t
+
D
=
. (132)
Подставляя справочные значения для кремния
S
n
m =550 см
2
/(В·с) и
S
p
m =250 см
2
/(В·с), получим компактное выражение среднего времени задержки
проходного ключа
К
t (пс) через величины D (мкм) и U
пит
(В) [88]:
ПИТ
2
К
33
U
D
»t
. (133)
При использовании в качестве элементов коммутации логических вентилей
следует учесть, что в любой момент времени открыт только один из комплементар-
ных МДП-транзисторов (n- или р-канальный). При этом затворы транзисторов
включены параллельно и емкость определяется выражением (131), а сопротивление
R
K
будет примерно вдвое превышать значение, определяемое выражением (128).
Следовательно, в данном случае время задержки коммутирующего элемента можно
определить, изменив значение коэффициента в выражении (133):
ПИТ
2
К
66
U
D
»t
. (134)
В итоге запишем выражение для среднего времени задержки, приходящегося
на один эквивалентный ЛЭ первого уровня в ПЛИС [88]:
ПИТ
2
2ПЛИС
СР0
ПЛИС
СР
)(
8
)(
U
lC
S
p
S
n
mm
rt
+
D
+=
à
. (135)
Сравним зависимости средней длины связей от степени интеграции для за-
казных схем, БМК и ПЛИС. Для того, чтобы соответствующие данные были сопос-
тавимы, степень интеграции выражена в эквивалентных ЛЭ 1-го уровня. Результаты
расчетов приведены на рис. 63.
104
Рис. 63. Зависимость средней длины связей от степени интеграции:
+ – ПЛИС; хБМК; оЗС
Результаты расчетов зависимостей среднего времени задержки от степени ин-
теграции приведены на рис. 64,а. Эти же зависимости только для БМК и ЗС приве-
дены на рис. 64,б.