电子科技大学：《VHDL语言与数字集成电路设计》第二章 数字集成电路的结构特点

数字集成电路的结构特点 (cMoS电路) MoS晶体管模型 组合逻辑基本结构 逻辑单元的优化设计 组合单元的规模约束问题 时序逻辑的时间关系问题

数字集成电路的结构特点 （CMOS电路） MOS晶体管模型 组合逻辑基本结构 逻辑单元的优化设计 组合单元的规模约束问题 时序逻辑的时间关系问题

MoS晶体管模 D D G-C NMOS G S D B Gd4 PMOS S 典型尺度参数为 沟道宽度W、沟道长度L,逻辑面积A

MOS晶体管模 型 典型尺度参数为： 沟道宽度W、沟道长度L，逻辑面积A；

MoS晶体管电学模 D Cd G Ron G Ca n+ Cs p B p 典型参数为: 导通电阻、栅极电容、漏极电容和源极电容

MOS晶体管电学模 型 典型参数为： 导通电阻、栅极电容、漏极电容和源极电容

电学参数与尺度参数的关系 在电路单元设计时,为了提高集成度,通常沟 道长度总是希望保持最小值,而沟道宽度却可 以进行加长; R∝/WC∝WA∝W C,≈C.≈3C

电学参数与尺度参数的关系 在电路单元设计时，为了提高集成度，通常沟 道长度总是希望保持最小值，而沟道宽度却可 以进行加长； R   /W C W AW Cd  Cs  3Cg

CMOS基本电路结构 通常采用N网络与P网络互补连接构成: Vcc P net put output N net a七b a b a b+c Gnd NAND2 NOR2 AO(21) N网络实现逻辑,并联为“与”,串联为“或

CMOS基本电路结构 通常采用N网络与P网络互补连接构成： N网络实现逻辑，并联为“与”，串联为“或

典型CMOs基本电路 cMOS反相器 VDD VDD XF F=X F F 10 GRD GRD

典型CMOS基本电路 CMOS反相器

典型CMOs基本电路 与和或非门 A F=(AB) A VDD VDD A FB A BF VDD A A VDD B GRD GRD GRD

典型CMOS基本电路 与非门和或非门

典型CMOs基本电路 与或结构(AoI) vcc vcc grd C-dD→ ABcD XoF A-dcB-d A D F=(AB+CD) grd

典型CMOS基本电路 与或非结构（AOI）

CMoS传输门(TG)电路 采用N晶体管和P晶体管并接构成,两管的栅 极接互补控制电平

CMOS传输门（TG）电路 采用N晶体管和P晶体管并接构成，两管的栅 极接互补控制电平

CMoS传输门(TG)电路 异或门 MUX2 f f b

CMOS传输门（TG）电路 异或门 MUX2