analyse temporelle des circuits num©riques dispositifs et mod¨les mos master acsi m2 prof....

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  • Page 1
  • Analyse temporelle des circuits numriques Dispositifs et modles MOS MASTER ACSI M2 Prof. Habib MEHREZ
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  • Caractrisation lectrique Les diffrents aspects de la circuiterie 1.Procd technologique 2.Stade de la modlisation lectrique (statique et dynamique) 3.Modlisation logique
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  • Les diffrents aspects de la circuiterie 1. Procd technologique - Processus de dveloppement de la technologie - Lois physiques ( physique des semi- conducteurs ) - Procds chimiques => Modles et Paramtres techno lis aux - transistors - capacits - rsistances
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  • Les diffrents aspects de la circuiterie 2. Stade de la modlisation lectrique (statique et dynamique) Dfinition de modles de simulation - Etude de l'influence de la temprature - Incidence des paramtres - Influence des dimensions des transistors - Etude de pire cas - vitesse - puissance - complexit => caractrisation d'une bibliothque de cellules
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  • Les diffrents aspects de la circuiterie 3. Modlisation logique - Dfinition de normes (CMOS,TTL, ECL, etc.) - Sortance, Marges de bruit - Temps de propagation - Temps de monte et de descente
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  • Fabrication WAFER Procds physiques et chimiques Test sous pointes et Tri Test et packaging Test Et fourniture Utilisateur final Les diffrentes tapes de fabrication
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  • Oxyde SiO 2 Rsine Photorsistante UV Masque Fentre Impurets type P N NN N N P Exemple de photolithographie Notion de Masque
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  • Dispositifs MOS 1. Transistor NMOS enrichissement L W
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  • Transistor NMOS enrichissement Caractristique Symboles
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  • Transistor N-MOS
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  • Dispositifs MOS 2. Transistor NMOS appauvrissement ou deplet
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  • Dispositifs MOS Caractristique Symboles
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  • Dispositifs MOS 3. Transistor PMOS enrichissement
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  • Dispositifs MOS Caractristique Symboles
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  • Dispositifs MOS 4. Transistor PMOS appauvrissement ou deplet
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  • Dispositifs MOS Caractristique Symboles
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  • Dispositifs MOS 5. Structure CMOS
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  • Modle statique d'un transistor MOS Paramtres et definitions n : mobilit des lectrons C ox : capacit d'oxyde mince W n : largeur canal N L n : longeur canal N K n : n : n0 /1+ (V gs -V Tn ) : paramtre dterminant l'effet de champ lct dans la canal
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  • Modle statique d'un transistor MOS Paramtre et definitions VTn : VTn0 + (Tension de seuil) : (traduit leffet du champ) si : permittivit dilectrique de silicium DBN : concentration des porteurs de charge : Potentiel dinversion en surface DNI: concentration intrinsque q: charge lmentaire d'un lectron k: constante de Boltzman T: temprature V SB : tention source - Bulk
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  • Rgions de fonctionnement
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  • Rgion de blocage: V GS I DS = 0 Rgion de saturation: 0 < V GS V TN < V DS I DS = K n (V GS V TN ) 2 (1+V DS ) K n = : paramtre de modulation de la longeur du canal 0.02 < < 0.04 Rgion ohmique ou linaire: 0 < V DS < V GS V TN I DS = K n V DS [2(V GS V TN ) V DS ](1+V DS )
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  • Modle simplifi d'un transistor NMOS = 0 = 0 V TN = V TN0 Rgion bloqu: V GS I DS = 0 Rgion satur: 0 < V GS V TN < V DS I DS = K n (V GS V TN ) 2 Rgion ohmique ou linaire: 0 < V DS < V GS V TN I DS = K n [2(V GS V TN )V DS V DS 2 ]
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  • Modle simplifi d'un transistor PMOS V TP < 0 Rgion bloqu: V GS > V TP => I DS = 0 Rgion satur: V DS < V GS V TP < 0 I DS = K p (V GS V TP ) 2 Rgion ohmique ou linaire: V GS V TP < V DS < 0 I DS = K p [2(V GS V TP )V DS V DS 2 ]
  • Page 24
  • Modle dynamique du transistor MOS
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  • Modle de Schichman - HODGES

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