清华大学数字集成电路作业一

  2011-2012《数字VLSI》第一次课程作业（一）考虑图一的静态互补CMOS逻辑门， 写出它的布尔表达式，并画出下拉网络的结构。   （二）图二中假设所有NMOS器件的衬底均接地，电源电压为2.5V。 设输入 IN 的摆幅为 0V 至 2.5V，NMOS管的VT0 = 0.54V，|ΦF|＝0.32V。考虑静态情形，并忽略寄生电容。  （1）设衬偏系数γ=0，晶体管M2工作在什么模式（线性？饱和？截止？）  （2）设衬偏系数γ=0，当IN = 0V 时，OUT = ?  （3）设衬偏系数γ=0.5，求节点X 处的电压。 （三） 如图三所示电路，已知M1的VT0=0.43V，VDSAT=0.63V，k’=115×10‐6A/V2，沟道尺寸如图所示，单位沟道长度的覆盖电容Cgso=Cgdo=0.31fF/μm，单位面积的氧化层电容Cox=6 fF/μm2。请计算（忽略体效应和沟道长度调制效应）： （1）当Vin = 2.5 V时Vout 的稳态电压(记为VOL)是多少？M1管处在什么工作区？  （2）如果Vin从0V上升到 2.5 V，而Vout的初始电压等于2.5V，那么从In端变化开始到Vout达到稳态这个过程中由In端注入的总净电荷量等于多少？    图 一  图 二  图 三