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CMOSINVERTER공정설계

*규*
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최초 등록일
2009.08.12
최종 저작일
2009.06
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소개글

CMOSINVERTER공정설계 레포트입니다.

목차

1.설계목적
2.이론
3.설계 과정
4.설계 Source
5.최종결과
6.고찰

본문내용

1.설계목적
NMOS와 PMOS를 사용하여 논리 회로에서 가장 많이 사용하는 CMOS Inverter를 제작하고, 시뮬레이션을 통해서 주파수를 변화시키며 그 특성을 확인한다.

2.이론
①CMOS inverter의 동작원리
다음의 그림은 기본적인 CMOS inverter 회로를 보여준다. 그림에서 보듯이 Bulk와 Source가 묶여 있으므로 Body effect는 없다. PMOS과 NMOS는 구조상으로도 대칭이며 서로 상보적인(Complementary) switching 동작을 하게 된다. 즉 입력전압 Vin이 0일 때PMOS는 on, NMOS는 off 상태이므로 출력전압 Vout은 Vdd가 됨을 쉽게 알 수 있다(pull-up). 반대의 경우 입력전압이 Vdd이면 출력전압은 0이 된다 (pull-down). 이런 이유로 Push-Pull inverter라 부른다.

중략..
입력전압이 Vdd/2되는 점을 기준으로 두개의 영역으로 나뉘게 된다. 이로부터 입력저항은 무한대, 출력저항은 0이며 switching 영역에서 Inverter voltage gain이 음의 무한대 값을 갖는다는 것을 알 수 있다. 따라서 Ideal CMOS inverter의 경우라면 출력전압의 swing level이 0에서 Vdd까지 최대 가능하며 Static power 소모가 없다. 또한 Good noise margin, High output driving capability 등의 특성을 나타낸다. 그러나 실제 CMOS inverter는 [그림(b)]의 B,C,D 구간처럼 중간의 transition 구간을 갖게 되는데 이에 대한 해석을 위해서는 PMOS와 NMOS 각각의 동작영역을 살펴보아야 한다. [그림 (b)]의 5개 구간에 대한 동작영역을 살펴보면 아래 표와 같다. C 구간에서는 두 MOSFET이 모두 saturation 영역에서 동작함을 알 수 있다.

참고 자료

없음
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