1、宁波大学宁波大学 2016 年攻读博士学位研究生年攻读博士学位研究生入入 学学 考考 试试 试试 题题(A 卷卷)(答案必须写在答题纸上)考试科目考试科目:数字集成电路设计基础数字集成电路设计基础科目代码科目代码:3810适用专业适用专业:微纳信息系统微纳信息系统第 1 页 共 4 页1. CMOS 反相器级联时的电路图如图 1(a)所示,Cw是互连线电容。为研究第一级反相器的特性,可把第二级反相器的输入电容等效为负载电容CL的一部分,如图 1(b)所示。MOS 的电容如图 1(c)所示。请推导CL的计算公式。(10 分)VDDVDDVinVoutM1M2M3M4Vout2Cw图 1 (a)D
2、SGBCGDCGSCSBCDBCGB图 1 (b)图 1 (c)宁波大学宁波大学 2016 年攻读博士学位研究生年攻读博士学位研究生入入 学学 考考 试试 试试 题题(A 卷卷)(答案必须写在答题纸上)考试科目考试科目:数字集成电路设计基础数字集成电路设计基础科目代码科目代码:3810适用专业适用专业:微纳信息系统微纳信息系统第 2 页 共 4 页2. 采用 0.25um CMOS 工艺, 设 N 型扩散层(n-diffusion)的方块电阻Rndiff=2.5/,N 型扩散层底部电容(bottomwall capacitance)Cndiff, bot为 0.8fF/um2, N 型扩散层侧
3、壁电容(sidewallcapacitance)Cndiff, side为 0.4fF/um。计算图 2 漏极的寄生电阻与寄生电容。(8 分) 源极 16 8 漏极 多晶硅 源极 多晶硅 图 2图 33用 Elmore 延时模型估计一个单位反相器驱动 m 个完全相同的单位反相器时的延时pdt。其中Elmore 延时模型为pdisiitR C。isR为输入到节点i的等效电阻,iC为节点i的电容。并假定 NMOS 管的单位栅极电容为 1C,单位尺寸的反相器电阻为 R。(8 分)4. 分析图 3 电路的功能,简要说明该电路的使用场合。(10 分)5分析如下图 4 电路的工作特点并指出是什么电路。(1
4、0 分)图 4宁波大学宁波大学 2016 年攻读博士学位研究生年攻读博士学位研究生入入 学学 考考 试试 试试 题题(A 卷卷)(答案必须写在答题纸上)考试科目考试科目:数字集成电路设计基础数字集成电路设计基础科目代码科目代码:3810适用专业适用专业:微纳信息系统微纳信息系统第 3 页 共 4 页6请画出CBAY)(的晶体管级电路图(请分别用差分级联开关逻辑 DCVS Logic 和 N型多米诺逻辑(N-Type Domino Logic )实现)。(6 分)7用传输管逻辑、CPL 逻辑实现下列功能的晶体管级电路图 (12 分)1)二输入的 NAND2)二输入的 XOR3)二选一 MUX8.
5、 简述 CMOS 集成电路功耗的组成以及低功耗设计策略。(10 分)9. NMOS 管版图如下图 5 所示,采用 0.25um CMOS 工艺,沟道长度为 2,沟道宽度取 3,请在图中标出版图尺寸,并说出名称。(8 分)图 510. 试回答下列问题: (1)在 CMOS 版面设计规则中,多晶硅线能否与金属线相交?若多晶硅与P 扩散区交叉,则会产生什么器件。(2)MOS 管有三种主要漏电流,试分别说明: 在 65nm 以下工艺,哪二种漏电流起主要作用?(10 分)宁波大学宁波大学 2016 年攻读博士学位研究生年攻读博士学位研究生入入 学学 考考 试试 试试 题题(A 卷卷)(答案必须写在答题纸上)考试科目考试科目:数字集成电路设计基础数字集成电路设计基础科目代码科目代码:3810适用专业适用专业:微纳信息系统微纳信息系统第 4 页 共 4 页11. 静态互补二输入与非门如图 6 所示,使用 0.25um CMOS 工艺,沟道长度取最小尺寸(即L=0.25um)。设 kn =2 * kp (kn 是 nMOS 的工艺跨导,kp 是 pMOS 的工艺跨导),VTN= -VTP(nMOS与 pMOS 的阈值电压相同),若静态互补二输入与非门满足最佳延时优化条件,则 MOS 管的宽长比应如何设置。(8 分)YVDDYB B A YA 图 6