互補式金氧半傳輸閘之時序模式及其應用

Abstract

本論文提出一個新的互補式金氧半傳輸閘之時序模式。在這個模式中，複雜的互補式 金氧半電晶體電流公式及電容公式皆被線性化。再根據各電晶體在電路中的工作情形 ，上升與下降時段可以被分成兩個區域。然後，在特性波形的考慮下，建立互補式金 氧半傳輸閘的大訊號等效電路。由此等效電路的極點與零點中，計算出一個近似的主 要單一等效極點來。用這個單一等效極點及電路的起始值與終了值，可以決定輸出電 壓在時間上的波形函數，上升與下降時間便可由這些輸出電壓的波形函數求得。最後 ，由這些輸出電壓的波形函數獲得一個通用的經驗式，用這個經驗式來計算電路延遲 的時間。 對互補式金氧半傳輸閘在各種不同的元件大小，電容性的負載，及元件參數的改變之 下，此推導出來的模式與SPICE 模擬的結果相比較，當電路的延遲時間大於一奈秒的 情形下，最大的誤差皆在百分之１５以內。且在常用的元件大小及較大的負載電容下 ，可以獲得更佳的精準度。使用這個時序模式，互補式金氧半傳輸閘的訊號時序可被 有效且精準地分析計算，並且可以減少計算時所佔用的電腦中央處理單元時間及記億 體容量。