ELECTRONIQUE MONTIGNY Eric Circuits intégrés numériques

ELECTRONIQUE
MONTIGNY Eric
Circuits intégrés numériques
♣ La technologie CMOS :
A l’aube du 21ème siècle, c’est la technologie la plus populaire, et la plus utilisée pour la réalisation de circuits intégrés numériques.
Les avantages de la technologie CMOS sont les suivants :
- Faible encombrement
- Faible dissipation en puissance
- Forte densité d’intégration
- Facilités de fabrication
♣ L’élément de base : l’inverseur CMOS
Il est constitué d’un transistor NMOS et d’un transistor PMOS, tous deux complémentaires :
Et comme LPMOS = LNMOS, on a
W
WPMOS
.µ PMOS = NMOS .µ NMOS
L NMOS
LPMOS
W PMOS
W
.µ PMOS = NMOS .µ NMOS ⇔ W PMOS .µ PMOS = W NMOS .µ NMOS
L
L
♣ Fonctionnement en dynamique
En dynamique, il faut tenir compte des effets
capacitifs. On distingue plusieurs capacités :
- La capacité drain substrat : CDS
- La capacité grille drain : CGD
Généralement ces capacités sont modélisées par
une unique capacité, noté CTOTALE.
♣ Puissance dissipée dans un transistor CMOS :
Considérons que l’inverseur est chargé par une capacité CCHARGE, et qu’il est alimenté sous une tension (0,VDD). Il va alors dissipée une
2
puissance : PDISSIPEE = f .C CHARGE .V DD
♣ Notion de temps de propagation
♣ Réalisation de circuits logiques
Cellule supérieure (Pull-up Network):
Connectée à VDD
Constituée de transistors PMOS
Cellule inférieure (Pull-down Newtork) :
Connectée à VSS
Constituée de transistors NMOS