Курсовая работа: Суммирующий счетчик

Расчет произведения RC выполняется для одного из главных сигналов – тактирующего импульса входной частоты. Для расчета паразитных емкостей и сопротивлений используем следующие значения:

-сопротивление 1-го слоя металлизации Rm2 = 0,07 Ом/□

-толщина окисла dок = 0.5мкм

-диэлектрическая проницаемость окисла xxо = 1×10-12 Ф/см

Рассмотрим случай с самой длинной рабочей шиной. Таковой будет являться линия передачи сигнала от четвертого по счету триггера к пятому. Ее длина не превышает 150λ или 60 мкм, ширина – 1,6 мкм.

Расчет:

Паразитное сопротивление:

Паразитная емкость:

Постоянная времени задержки на межсоединениях:

tзад является абсолютно незначительной величиной, поэтому временем задержки на межсоединениях можно пренебречь.

Так как основные потребление энергии происходит при переключении нагрузочных емкостей, потребляемую мощность одного триггера можно рассчитать по формуле:

,

где Сн – емкость нагрузки,

f – частота переключения,

Uип – напряжение питания.

Суммарная потребляемая мощность счетчика:

Разработанная схема обладает следующим быстродействием:

Топологические размеры устройства составляют 1870λ ´ 480λ (748 мкм ´ 192 мкм).

Потребляемая устройством мощность на частоте 100 МГц составляет 0,15 мВт. Устройство способно работать на частотах до 1000 МГц, что в 10 раз больше номинальной. Для повышения быстродействия счетчика при работе на высоких частотах, рекомендуется увеличить напряжение питания схемы.

Список использованной литературы

1.  Браммер Ю.А., Пащук И.Н. «Цифровые устройства»: учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 2004. – 229 с.: ил.

2.  Конспект лекций.

.