CIRCUITOS DIGITALES 2015-A Actividades de la semana 4: Análisis estático del inversor CMOS. 1. Explique la operación lógica de la siguiente compuerta empleando el modelo de los transistores como interruptores abiertos o cerrados. O bien modele los transistores como una resistencia de muy bajo valor (kΩ) o de muy alto valor (TΩ). Obtenga su tabla de verdad empleando niveles L y H. 2. Use los valores VTn=0.67V, VTp=-0.86V, K’n=114.6µA/V2, K’p=37.8µA/V2, y encuentre los siguientes puntos de la Curva de Transferencia de Voltaje del Inversor (mostrados en la figura de abajo): 1) Punto Vtn donde el transistor NMOS pasa de corte a saturación. 2) Punto Vtp donde el transistor PMOS pasa de saturación a corte. 3) Punto VM definido como el punto de la curva donde Vin=Vth (emplee las fórmulas del PMOS y el NMOS en saturación). Encuentre manualmente el punto y luego compárelo con el resultado obtenido con el simulador Spice (recuerde que en el punto VM ambos transistores se encuentran en región de saturación). 4) Con la ayuda de Spice encuentre el punto VIL, a la izquierda del punto VM, donde la Curva de Transferencia de Voltaje presenta una pendiente= -1. 5) Con la ayuda de Spice encuentre el punto VIH, a la derecha del punto VM, donde la Curva de Transferencia de Voltaje presenta una pendiente= -1. 3. Calcule NML y NMH (cálculo manual). MARCO GURROLA, SANTIAGO MEDINA, JOEL CHÁVEZ, SERGIO RÍOS, ERIC GUTIÉRREZ DPTO. DE ELECTRÓNICA CUCEI - UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA 1 CIRCUITOS DIGITALES 2015-A 4. Cambie la W del transistor PMOS en el diagrama esquemático del inversor para lograr que VM=VDD/2. Para ello use los valores VTn=0.67V, VTp=-0.86V, K’n=114.6µA/V2, K’p=-37.8µA/V2 (recuerde que en el punto VM ambos transistores se encuentran en región de saturación). Primero calcúlelo manualmente y luego ajústelo con ayuda del simulador Spice. 5. Con ayuda del Simulador Spice encuentre el punto donde el transistor NMOS pasa de región de saturación a triodo y donde el transistor PMOS pasa de triodo a saturación. 1 Entregable: Un reporte en Word o en PDF con las 5 actividades realizadas. Bibliografía Circuitos Microelectrónicos, 5a edición, Adel S. Sedra , Kenneth C. Smith, McGraw-Hill, México, 2006 MARCO GURROLA, SANTIAGO MEDINA, JOEL CHÁVEZ, SERGIO RÍOS, ERIC GUTIÉRREZ DPTO. DE ELECTRÓNICA CUCEI - UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA 2
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