TP microwind

Faculté des sciences et techniquesMaster

Réalisé par : encadre par :

Mr.A.ahaitouf. Badr didouh Maria serraji

I. Objectifs du TP:

Les objectifs de ce TP sont d’une part d’acquérir une première familiarisation avec le logiciel MICROWIND, et d’autre part de vérifier (ou de découvrir) expérimentalement quelques résultats connus de la logique CMOS concernant ses caractéristiques.

II. DESIGN d’un inverseur CMOS:

“CMOS” caractérise la technologie utilisée pour réaliser le circuit. Cette technologie permet de construire dans un même cristal semi-conducteur, des transistors MOS de type N et des transistors MOS de type P.

Schéma électrique d’un inverseur CMOS est la suivante:

Alors à l’aide du logiciel microwind, soit le design suivant :

Figure1 : Dessin de notre inverseur.On a :√βn/βp=(Vdd/2)+Vtp/(Vdd/2)-Vtn

=(μn/μp){(w/L)n/(w/L)p} avec : μn=1350cm/vs et μp=480 cm/vs.

Application numérique :

βn/βp={(2,5-1)/(2,5-0,7)}²= (μn/μp){wn/wp}=0,69alors wp=(wn. μn / μp.0,69)= 4,832wn.D’où : wp=4,832wn

Simulation :

Caractéristiques voltage vs time :

Le temps de réponse est 0,247 ns.

Caractéristiques voltage vs voltage :

Remarque : Si on travail avec le résultat wp=4,832wn on n’atteint pas les résultats prévu (c.-à-d. la tension de coupure de la grille égale 2,5v), la courbe se décale à droite ce qui montre que les valeurs de μn et μp sont pas bon.Après avoir vérifié les valeurs des mobilite on a trouve :

μn=cm/vs et μp= cm/vs.

ce qui implique que : wp=…..wn

alors on trouve les résultats prévu (tension de coupure est de 2,5v).


La tension de coupure de la grille est de 2,5V.

Pour que l’inverseur bascule à Vdd/2 il faut dimensionner la largeur de grille des transistors.

Caractéristiques voltages and currents :

On observe qu’il y a des pics de courant de l’ordre de 0,5 mA lors de monte et de l’ordre de 1mA lors de descente.ces dernières sont dus au court-circuit qui se produit lorsque les deux transistors sont passant en même temps, alors pour diminuer ce phénomène on doit avoirs un signal d’entrer avec des fronts très rapides.Pour avoir ca on va chercher la fréquence de commutation idéale pouvant nous ramener au résultat prévu.

Influence de la fréquence sur la réponse du signal :

Alors voici les valeurs qu’on a obtenu concernant tl,tr,th et tf :

T=tl+tr+th+tf = 2x0,550 + 2x0,006 = 1,1 + 0,012T=1,112 ns => F=1/T = 0.89 GHz

Alors les caractéristiques obtenues sont les suivants : Caractéristiques voltage vs time :


La tension de coupure de la grille est de 2,5V.


III. DESIGN DU PORTE DE TRANSMISSION :

La porte de transmission CMOS est constituée d'un nMOS et d'un pMOS connectés en parallèle. Ces transistors fonctionnent en commutation, leur comportement peut donc être assimilé à celui d'interrupteurs.

Son design sous MICROWIND est le suivant :

Simulation :



Caractéristiques voltage and currents :

La même observation qu’on a trouve pour l’inverseur, il y a des pics de courants qui sont dus au court-circuit qui se produit lorsque les deux transistors sont passant en même temps.Alors pour on va chercher la fréquence idéal pouvant diminuer ce phénomènes.

Influence de la fréquence sur la réponse du signal :

T=tl+tr+th+tf = 2x6,500 + 2x0,500 = 13 + 1T=14 ns => F=1/T = 0,07 nHz

Apres avoir modifier les temps de commutation on a obtenu les résultats suivant :




TP microwind

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