北京大学：《集成电路原理与设计 Principle of Integrated Circuits》课程电子教案（数字集成电路原理与设计）chap6 第六章 CMOS I/O设计

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Soft ttp//www.foxitsoftware.comForevaluation CMOS集成电路的I/0设计 6.1输入缓冲器 6.2输出缓冲器 ■6.3ESD保护电路 64三态输出的双向W/O缓冲器

11 CMOS集成电路的I/O设计  6.1 输入缓冲器  6.2 输出缓冲器  6.3 ESD保护电路  6.4 三态输出的双向I/O缓冲器 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software ttp//www.foxitsoftware.comForevaluationonly 输出缓冲器 ■在驱动很大的负载电容肘,需要设计合理的输 出缓冲器 提供所驱动负载需要的电流 使缓冲器的总延迟肘间最小 塑料材料 键合金属线 芯片 ■一般用多级反相器构成的 反相器链做输出缓冲器 引线框架

12 输出缓冲器  在驱动很大的负载电容时，需要设计合理的输 出缓冲器  提供所驱动负载需要的电流  使缓冲器的总延迟时间最小  一般用多级反相器构成的 反相器链做输出缓冲器 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software ttp//www.foxitsoftware.comForevaluationonly 输出缓冲器 ■驱动不同负载电容肘,输入/输出电压波形及 充放电电流 之 IC=l pl 2C=2 pl 3C-3pF1-1 4C=4 pl 5C=5 pl ■使反相器链逐级增大相同的比例,则每级反 相器有近似相同的延迟,有利于提高速度

13 输出缓冲器  驱动不同负载电容时，输入/输出电压波形及 充放电电流  使反相器链逐级增大相同的比例 ，则每级反 相器有近似相同的延迟 ，有利于提高速度 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only

Generated by Foxit PDF Creator Foxit Software ttp//www.foxitsoftware.comForevaluationonly 输出缓冲器 tno为反相器驱动一个 相同反相器负载的 延迟时间 S C C=SC In 2 -SC to= xSt C=S N(CL/Cin)Lpo

14 输出缓冲器  逐级增大S倍的反相器链 1 in 2 2 in L in , , . N C SC C S C C S C      p p0 1/ in p0 L / N t NSt N C C t    1/ in L / N S C C  p0 t 为反相器驱动一个 相同反相器负载的 延迟时间 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only