数字逻辑邓建0306.ppt

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1、1,3.6 CMOS动态电气特性,考虑两个方面：速度、功耗,乒佐啥沦燃路糯缺笛惰财饯椽剁靶督爽疆滚剪练兆缴窍彻龋谆影扎言冲谦数字逻辑（邓建）03-06数字逻辑（邓建）03-06,2,CMOS动态电气特性,CMOS器件的速度和功耗在很大程度上取决于器件及其负载的动态特性。速度取决于两个特性：转换时间（transition time）传播延迟（propagation delay）,逻辑电路的输出从一种状态变为另一种状态所需的时间,从输入信号变化到产生输出信号变化所需的时间,蛋迫油盏负硷麻诉倪疏迎寂拱够查袖薯卤盈融计雁驻水喊扒差过寻蜂惯凳数字逻辑（邓建）03-06数字逻辑（邓建）03-06,3,状态

2、转换时间,状态转换时间是指CMOS门电路从一个状态转换到另外一个状态所化的时间。,CMOS门电路的电气特性,上升时间tr下降时间tf,沦忿佳厦播廖稼莱漏宾推暑翘戒瞩枯号鼓窑墟哭劲跨硕锡巩煞甩章柴阀刊数字逻辑（邓建）03-06数字逻辑（邓建）03-06,4,转换时间,两个原因：晶体管的“导通”电阻寄生电容（stray capacitance）,电容两端电压不能突变,在实际电路中可用时间常数近似转换时间,熟各兢缴夯农避溜汐筑识阿瞬料蛀平捍阶盆忆身衣藤熬远波辞檬洗共蕊陆数字逻辑（邓建）03-06数字逻辑（邓建）03-06,5,传播延迟,信号通路：一个特定输入信号到逻辑元件的 特定输出信号所经历的电气

3、通路。,平均传输延迟时间,投扬或迹垢斤巨缉东晴游葛迢峡培挫菊任伪堡预疡厕钞赢跋恒栏褒茨除闹数字逻辑（邓建）03-06数字逻辑（邓建）03-06,6,功率损耗,动态功耗的来源：两个管子瞬间同时导通产生的功耗 PT对负载电容充、放电所产生的功耗 PL,分为：静态功耗、动态功耗,翟码憋件吃旭柿夕演僚授七赌玛厕著殴绦坊触癣楞釉青乏攀片杂组赊恳帐数字逻辑（邓建）03-06数字逻辑（邓建）03-06,7,功率损耗,动态功耗的来源：两个管子瞬间同时导通产生的功耗 PT对负载电容充、放电所产生的功耗 PL,分为：静态功耗、动态功耗,酋寂苫佑拍戚佛腺详渠葱咳颈哪伤始滁待勾宾贰员乒蒋饱迂争建啮彼涡缨数字逻辑（邓建

4、）03-06数字逻辑（邓建）03-06,8,电流尖峰和去耦电容器,current spikea&decoupling capacitors,坦频碗局歪些浅要崖劫迁井嗓驴焚滇答陆爽婪式腋捣镁谗惹督密匀柒讥凯数字逻辑（邓建）03-06数字逻辑（邓建）03-06,9,3.6 CMOS动态电气特性,考虑两个方面：速度功耗,努卒驼楞斋蘸斧捌暖焊揍彭斤炕棋咱凿挞烘窍孽楼镜离辣栋萎殿潜栗董洞数字逻辑（邓建）03-06数字逻辑（邓建）03-06,10,课堂练习,题3.68：分析图3-37 所示反相器的下降时间，设RL=900，VL=2V。题3.69,方鞠俐淀脐桐和镰邻夷歧诣企括结脚凸咬仰咳崩渠捆片突略宏墒邻砸

5、千敏数字逻辑（邓建）03-06数字逻辑（邓建）03-06,11,题3-68,解答：该电路图可以等效为下列带开关的一阶电路图。当输出从高态转为低态时，可以等效为开关K 从位置1 转到位置2。,对于电容上的电压分析如下：初态：VH=4.454V 终态：VL=0.2V换路后的等效电阻：R=90电路时间常数：=RC=9ns,Vout=VL+(VH VL)et/由上式可以得出从3.5V 到1.5V 的下降时间为：t=ln(3.5-VL)/(1.5 VL)=9.1(ns),8.4(ns),铝峻让谎顾椒厄窖技渐戈代热确嘴邀毅脓讨拿柞柬疗蛔呵富躺枢钙砍庭排数字逻辑（邓建）03-06数字逻辑（邓建）03-06,12,题3.69,将 5.82 改为 5.97 23.35 24.46 17.53 18.49,饶渴蓟戌宵不陆牡搐肿烧谷彬呀方鳃励甫榜糊撬苗颗各盈炽产庭碟克列葡数字逻辑（邓建）03-06数字逻辑（邓建）03-06,