| 1 | | TD/TME-Simulation ´ Electrique semaine 2 |
| 2 | | Objectif(s) |
| 3 | | O Dans un premier temps, vous allez utiliser le simulateur ´electrique eldo1 et l’interface de visualisation ezwave |
| 4 | | pour observer les caract´eristiques statiques et dynamiques du transistor NMOS et de l’inverseur CMOS. |
| 5 | | O Dans un second temps vous allez ´etudier l’influce de la charge (nb de portes attaqu´ees) sur le temps de propogation |
| 6 | | d’un inverseur puis d’un inverseur suivi d’un buffer. |
| 7 | | O En dernier lieu, vous allez observer l’influence de la r´esistance des fils d’interconnexion sur les temps de propagation |
| 8 | | Pour utiliser les outils eldo1 et ezwave vous devez ˆetre loggu´e sur une machine de type Solaris (ex : rachmaninov) |
| 9 | | et avoir fait un source du fichier jeanlou/VLSI2006-2007/TD-TME/S2/eldo.sh. |
| 10 | | En r´esum´e en d´ebut de s´eance effectuez dans l’ordre : |
| 11 | | 1. Ouvrir un terminal, |
| 12 | | 2. dans ce terminal se loguer sur une machine Solaris en utilisant la commande : |
| 13 | | >ssh <nom_de_machine>, |
| 14 | | 3. faire un source du script de configuration de l’environnement eldo.csh : |
| 15 | | %>source jeanlou/VLSI2006-2007/TD-TME/S2/eldo.sh |
| 16 | | Exercice(s) |
| 17 | | La plupart des fichiers sont fournis, vous n’aurez que quelques modifications mineures `a effectuer. |
| 18 | | Exercice 1 – Caract´eristiques du transistor NMOS |
| 19 | | Copiez le fichier polar nmos.spi dans votre r´epertoire et lancez la simulation. Dans cette simulation la tension |
| 20 | | VDS = 3.3V et on fait varier la tension VGS de 0 V `a 3.3 V et on mesure le courant IDS. |
| 21 | | Question 1 |
| 22 | | D´eterminez la tension de seuil `a partir de laquelle le transistor commence `a ˆetre passant. |
| 23 | | Exercice 2 – Simulation statique de l’inverseur CMOS |
| 24 | | Copiez les fichiers mon inv.spi et inv statique.spi dans votre r´epertoire et lancez la simulation. |
| 25 | | Question 1 |
| 26 | | Qu’observez-vous, cet inverseur vous parait-il ´equilibr´e ? Justifiez votre r´eponse. |
| 27 | | 1la documentation se trouve dans le r´epertoire /users/soft/mentor/ams2004.2/documentation/, consultez le fichier eldo ur.pdf |
| 28 | | 1 |
| 29 | | UE VLSI eldo 2 – page 2/2 |
| 30 | | Question 2 |
| 31 | | Faites varier la valeur de Wp jusqu’`a ce que l’inverseur soit ´equilibr´e. |
| 32 | | Exercice 3 – Simulation dynamique de l’inverseur CMOS |
| 33 | | Copiez le fichier inv dynamique.spi dans votre r´epertoire et lancez la simulation. |
| 34 | | Question 1 |
| 35 | | Ajoutez une capacit´e de charge `a la sortie de votre inverseur, faites varier la valeur de cette capacit´e de 0 pF `a 100 |
| 36 | | pF. Pour chaque valeur mesurez le temps de commutation de l’inverseur et tracez la courbe. |
| 37 | | Exercice 4 – Insertion d’un buffer |
| 38 | | Copiez le fichier buf x8.spi dans votre r´epertoire et en partant du fichier inv dynamique.spi ´ecrivez le |
| 39 | | fichier invplusbuf.spi qui ajoute un buffer buf x8 entre la sortie de l’inverseur et la capacit´e de charge. |
| 40 | | Question 1 |
| 41 | | Simulez ce nouveau circuit en faisant varier la capacit´e de charge comme pour l’exercice pr´ec´edent. |
| 42 | | Question 2 |
| 43 | | A partir de quelle valeur de charge, l’insertion d’un buffer est utile au temps de propagation global ? |
| 44 | | Question 3 |
| 45 | | A combien d’inverseurs correspond cette charge ? |
| 46 | | Exercice 5 – Influence de la resistance des fils d’interconnexion |
| 47 | | Cr´eez maintenant deux nouveaux fichiers (inv dynamique resist.spi et invplusbuff resist.spi |
| 48 | | en ajoutant une r´esistance correspondant aux fils d’interconnexion reliant la sortie de l’inverseur ou du buffeur `a la |
| 49 | | capacit´e de charge. |
| 50 | | Question 1 |
| 51 | | Simulez ces nouveaux circuits en fixant la capacit´e de charge `a 90 pF qu’observez vous, proposez une explication. |
| 52 | | c |
| 53 | | 2006/2007 ( |
| 54 | | by UPMC/LMD/VLSI) 6 |
| 55 | | octobre 2006 |
| | 1 | |
| | 2 | |
