Схемите за упражнението са дадени в GitHub репозиторията
https://github.com/vtchoumatchenko/psis.git
Необходимите файлове се намират в директория gates
Инвертор с минимални размери
Да се анализират преходните процеси в инвертора, показан на фигурата (схемата се намира във файла inv_min.asc.) за стойности на товарния капацитет CLOAD = 0.1, 0.3 и 0.5pF.
Да се определят стойностите на закъсненията при разпространения на сигнала – tPHL и tPLH за товар 0.3pF. Обяснете защо те са различни?
inv_min.asc
Автоматично измерване на закъснения
Закъсненията на симулираните със Spice схеми, могат да бъда измерени посредством оператора .measure. Следната схема илюстрира този подход.
delay_measurement.asc
След завършване на симулацията, отворете Spice Error Log – от меню View или CTRL+L. За да начертаете зависимостта на закъсненията от товара (параметър cvar), щракнете с десният клавиш на мишката върху Error Log прозореца и изберете Plot .step’ed .meas data:
Ще се отвори нов прозорец, в който можете да добавите графики с Plot settings – Add Trace или Ctrl+A.
Изберете tpd, tpdf и tpdr и щаракнете OK.
Симетричен инвертор
Измерете закъсненията tPHL и tPLH на инверторите показани на фигурата. Коментирайте разликите и обяснете на какво се дължат.
inv_sym.asc
Кръгов осцилатор
Определете честотата на пет-стъпален кръгов осцилатор, съставен от инвертори. Размерите на транзисторите да бъдат като на симетричния инвертор от предишната задача.
Влияние на скоростта на нарастване на входния сигнал върху бързодействието
Начертайте графика на зависимостта на закъснението на инвертора от продължителността на фронта на входния сигнал.
Схемата се намира в inv_input_v2.asc.
Използване на буфер при анализ на бързодействието
Поради зависимостта на tPHL и tPLH от скоростта на нарастване на входни сигнал, при анализа на схеми се препоръчва входните сигнали да се подават към изследваната схема през буфер. Сравнете закъсненията на два еднакви инвертора (A -> YA и B -> YB), измерени при директно свързване към идеален източник и към реален буфер. Схемата се намира в driver_2.asc
Постоянно-токов анализ на CMOS инвертор
Да се изследва зависимостта на наклона на предавателната характеристика на инвертора от размерите на транзисторите. Схемата се намира в invdc.asc
Времедиаграми
inv_min.asc
inv_sym.asc
inv_input_v2.asc
driver_2.asc
invdc.asc
