1

Транскрипт

1 Parameri 8 nm MO ehnološko procesa: λ,9 µm, V,8 V, R eq,n/sq 9,88 kω/, R eq,p/sq 7, kω/, ox 8, F/µm, GO n GO n,79 F/µm, GO p GO p,67 F/µm,,poly-sub 98 af/µm,,m-sub 8 af/µm,,m-sub 9 af/µm,,m-sub af/µm,,m-sub 8 af/µm,,m5-sub 8 af/µm, F,m-sub af/µm, F,m-sub 59 af/µm, F,m-sub 5 af/µm, F,m-sub af/µm, F,m5-sub af/µm, γ. Na slici. je prikazan deo 6-bino delielja koji radi na isi način kao 8-bini delielj iz ovoodišnje projeka. elielj je realizovan kao sinhron sisem kojim upravlja sinhrona konačna mašina sanja (FM). eo sisem radi na jedinsven ak, čiju maksimalnu učesanos određuje najveće kašnjenje kroz sva loička kola po kriičnoj puanji. To znači da od renuka kada se desi jedna uzlazna ivica sinala aka do renuka kada se pojavi naredna uzlazna ivica sinala aka moraju da se završe svi prelazni procesi. Na slici. je prikazana navedena kriična puanja. eo 6-bino delielja kod koa se javlja najveće kašnjenje se sasoji od 6- obino oduzimača, dela mašine sanja koja upravlja sisemom i 6-bino reisra. Oduzimač je realizovan pomoću 6-bino arry elec sabirača (nije bino za zadaak) kod koa je ulazni podaak [5:] komplemeniran. Reisar se sasoji od dva 8-bina reisra prikazana na slici. Osnovni elemen svih reisara je reisarska ćelija koja se sasoji od lip-lopa i mulipleksera u. U zavisnosi od vrednosi selekcionih sinala i, na uzlaznu ivicu sinala aka u reisru osaje upisan sari sadržaj (ulaz mulipleksera X), upisuje se vrednos sa serijsko ulaza (ulaz X), paralelno ulaza (ulaz X) ili se lip-lop reseuje (ulaz X). inali i se enerišu na osnovu sinala, Load i posebno za svaki 8- bini reisar, ali iz isih loičkih kola za svih 8 ćelija jedno 8-bino reisra. inali i unuar 8-bino reisra se vode linijama meala širine 6λ. Jedna reisarska ćelija ima dužinu od λ. Osale mealne veze se mou smarai krakim. Kada se desi prva uzlazna ivica sinala aka, u 6-bini reisar se upiše neki podaak posle kašnjenja re ps. Nakon šo se pojave validne vrednosi na izlazima Ri[5:] pomenuo reisra, od vrednosi sa ovih izlaza se oduzima vrednos delioca i na rezula izlazno prenosa sabirača se zbo propaacije svih bia prenosa čeka u najorem slučaju ns. inal sa izlaza oduzimača se dalje vodi u mašinu U, sanja de se na osnovu renuno sanja koje je određeno izlazima lip-lopova i, preko odovarajućih loičkih kola eneriše sinal. inal se dalje vodi na Load ulaz dva 8-bina reisra. 6- bini oduzimač je već projekovan i na njeovo kašnjenje se ne može uicai. Zbo oa je porebno minimizovai kašnjenje od izlaza oduzimača do selekcionih linija unuar 8-binih reisara kako bi se šo više povećala maksimalna učesanos rada delielja. eo 6-bino delielja Ri[5..] Ulazni reisar za delilac [5..] [5..] 6-bini ou oduzimač [5..] [5..] Load 6-bini reisar > [5..] Izlazni reisar osaka FM Ri[5..] TRT RT < P[5] TRT RT Load Load FM 8-bini reisar 8-bini reisar Osali delovi mašine sanja ĆLIJ > ĆLIJ > lika eo 6-bino delielja uz zadaak 8 8 X X X X / 7 ĆLIJ > λ 5 ĆLIJ > FF > ĆLIJ 7 5

2 a) [] Nacrai elekričnu šemu mulipleksera u realizovano pomoću ransmisionih ejova, a zaim i mulipleksera u korišćenjem već realizovanih blokova mulipleksera u. Odredii ukupnu kapaciivnos koja operećuje NI kolo koje eneriše sinal unuar jedno 8-bino reisra. Inverori u muliplekserima su dimenzionisani za simerično kašnjenje, pri čemu je W NMO λ, a dimenzije ranzisora u prekidačima su ise kao kod inverora. b) [5] Odredii veličine ranzisora u loičkim kolima od izlaza iz oduzimača do selekciono sinala unuar 8-binih reisara, ako da kašnjenje po oj puanji bude minimalno. Fakor dimenzionisanja prvo inverora u lancu je jednak. c) [] Odredii ukupno kašnjenje od izlaza iz oduzimača do selekciono izlaza unuar 8-binih reisara za dimenzije određene u ački b). Obrazložii da li se kašnjenje može smanjii dodavanjem baerskih srukura na selekcionom izlazu i ako može, izračunai minimalno kašnjenje u om slučaju. Prilikom proračuna kašnjenja, nije porebno posebno analizirai propaaciono kašnjenje selekcione linije u mealu. Porebno je odredii samo kašnjenje loičkih kola. d) [5] ko je maksimalno kašnjenje mulipleksera u za ulaz, ps i ako je vreme posavljanja ulaza lip-lopa seup 5 ps, odredii maksimalnu učesanos rada delielja. užine kanala svih ranzisora su minimalne. va kola su realizovana u 8 nm MO ehnološkom procesu.. Porebno je realizovai loičko kolo sa unkcijom F ( + ) + u 8 nm MO ehnoloiji. a) [5] Nacrai elekričnu šemu loičko kola koje realizuje unkciju F u komplemenarnoj loici ako da kašnjenje bude minimalno za ulaz. Odredii dimenzije svih ranzisora u kolu ako ekvivalenne opornosi p i n mreže odovaraju inveroru dimenzionisanom za minimalno kašnjenje. Nacrai sik dijaram korišćenjem meode Ojlerovih puanja i procenii površinu realizovano lejaua. b) [5] Neka je,, i. ko je realizovano loičko kolo deo sinhrono sisema koji radi na učesanosi sinala aka MHz i ako je verovanoća promene sinala sa na p : 5%, izvesi izraz za i odredii ukupnu disipaciju koja se disipira na ranzisorima realizovano kola. Trajanja silazne i uzlazne ivice sinala su r 5 ps. Maksimalna sruja direkne puanje u renucima prelaza je I peak µ, a sruja curenja kroz kolo je I leak n. Pored sopsvene kapaciivnosi, kolo je operećeno druim loičkim kolom čija je ulazna kapaciivnos F.. a) [9] ko su na raspolaanju oriinalne i komplemenarne vrednosi svih ulaznih sinala, realizovai unkciju F iz prehodno zadaka kao loičko kolo iz domino amilije. b) [6] Nacrai lejau dva kondenzaora čije su kapaciivnosi u odnosu : (šo preciznije). Krako obrazložii. c) [5] Ša predsavlja kolo koje je prikazano na slici? Kako se može izbeći rka sinala u ovom kolu? lika. d) [] Ša je skin eeka i kako uiče na perormanse linija veza? Kako se izborom maerijala i dimenzija provodnika može smanjii uicaj skin eeka?. [5] Napišie 5 komenara za predavanja/vežbe/projeka/ispi/ocenjivanje/opremu/ Minimalan broj kriika je, minimalan broj pohvala je, maksimalan broj redova po komenaru je. Ispi raje ri saa.

3 Rešenja zadaaka:. a) Na slici. je prikazana elekrična šema mulipleksera u, a na slici. je prikazana blok šema mulipleksera u korišćenjem realizovanih mulipleksera u. V lika. Muliplekser u X X X X / lika. Šema mulipleksera u užina linije u mealu je L w 8 λ 8,9 µ m 7 µ m, a kapaciivnos iznosi w,m -subwwlw + F,m-sub Lw 9 af/ µ m 7 µ m,5 µ m + 59 af/ µ m 7 µ m 9,5 F. Odnos dimenzija PMO i NMO ranzisora koji odovara simeričnom kašnjenju je Wp Req, P / sq, pa su na selekcionu liniju su vezani po dva NMO ranzisora širine λ i po dva Wn Req, N / sq PMO ranzisora širine λ za svaki muliplekser u. Kapaciivnos jedne ćelije za ulaz je, ((GO n +GO n )W n + ox W n L) + ((GO p +GO p )W p + ox W p L), F+5,67 F7,9 F. Ukupno operećenje je L w + 8, 7, F. b) Odnos širina ranzisora za minimalno kašnjenje inverora je 7λ/λ, pa je ulazna kapaciivnos prvo inverora in, (GO n +GO n )W n + ox W n L+(GO p +GO p )W p + ox W p L,9 F. Ukupan L 7, F elekrični rud je na osnovu oa: F, 8. Ukupan rud rananja iznosi in,,9 F b i. Loički rud svako od loičkih kola je:, 5 i,, 5, a 75 na osnovu oa je loički rud puanje G i. Ukupan rud puanje je i H hi i i GF 5,8. Trud svako od kola pri kome se dobija minimalno kašnjenje je i i h h N H 5,8,5. Za kola u zadaku se dobija elekrični rud:, 5, h,5 h h,5,55,, 5 i, 58, a kako je po uslovima zadaka s, za 5 5 s,5 akore dimenzionisanja osalih kola se dobija: s, 55, b 5 s,5,55 s,5,55,5 s,7, s 7,. Širine b b b b b 5 ranzisora loičkih kola su: W n λ, W p 7λ; W n s W n 6λ, W p s W p λ; W n s W n λ, W p s W p 9λ; W n s W n 56λ, W p s W p 9λ.

4 h j c) Ukupno kašnjenje do izlaza je p, p j + ( ,5), 8 j γ, de je R n + Rp ln ln ln L L L R + (,9 kω + 7,7 kω),9 pf,77 ps N sq RP sq L, pa je Wn Wp p,,8 69, ps. 6 Kašnjenje se ne može smanjii dodavanjem baerskih srukura jer je ada h 6 H 5,8,, šo je dalje od opimalno h, 6. d) Maksimalna učesanos rada delielja je:. + op ps + ns + 69, ps + ps + 5 ps max re +, p, +, + U seup a) lekrična šema koja realizuje unkciju F ( + ) + ranzisora koje odovaraju inveroru dimenzionisanom za minimalno kašnjenje je prikazana na slici.. Kako je kriična puanja na sinalu, o su ranzisori pobuđeni sinalom posavljeni najbliže izlazu. Posoji zajednička Ojelerova puanja za PUN i PN i o puanja:. Na osnovu oa se dobija sik dijaram sa slike.. Širina ćelije je 6. Najširi ranzisor u p mreži je širok, a u n mreži λ, pa je visina ćelije 6 + λ+λ λ, a površina ćelije je. 8,8 MHz. sa odovarajućim dimenzijama b) kvivalenna kapaciivnos na izlazu koja poiče od samo loičko kola je jednaka LK pl,reinv p γ in, reinv,9 F 7,96 F, pa je ukupna operena kapaciivnos L +, ex 7,96 F. nerija koja se vuče iz napajanja usled punjenja izlazne kapaciivnosi dvout je: dyn, id L d L dvout L d, a srednja snaa je P dyn p : dyn, p : L 9,95 nw. nerija koja se vuče iz napajanja kada su uključene i p i n mreža u prelaznom procesu okom uključenja/isključenja ranzisora na koje se dovodi + I peak sinal je + i ( ) d V I peak, de je: VTP VTN r 5,7 ps,8, pa je P p : p : I peak 6,9 nw. V aička porošnja je P sa realizovano loičko kola: I leak,8 nw P Pdyn + P + Psa λ λ λ V λ λ λ λ λ lika. MO realizacija ražene unkcije F V GN, pa je ukupna snaa koja se disipira na ranzisorima 9,95 nw + 6,9 nw +,8 nw 99,69 nw. lika. ik dijaram F

5 . a) Realizacija je daa na slici.. V Φ Φ lika. omino realizacija unkcije F b), c), d) videi slajdove sa predavanja