Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás –...
description
Transcript of Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás –...
![Page 1: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/1.jpg)
Microelectronics 1
• Történelem• Planar techn.• Dinamikus – kapacitív tárolás• Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…• CODEC – telefónia• EPROM – floating gate• Mikroprocesszor, memóriák• Gordon Moore• Scale-down• Áramkör-elmélet (kódolás, szűrés, etc.)• Analogic• „electronic grade”• Team – tudományágak• „Intellectual property”, IP
![Page 2: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/2.jpg)
Microelectronics 2
TGSDS VUU
TGSDS VUU
:ha
:ha
2
UUVUKI
2DS
DSTGSD
2TGSD VU
2
KI
DSDSTGSD UUVUKI
)( ///0
TUdbUTUsbUTUgbUd eeeII
csatorna
Drain
polysilicon gate
gate-oxid Gate
p-szubsztrát
Source
n+ n+
Rövidcsatornás „telítéses” üzem:
Küszöbfeszültség alatti működés:
![Page 3: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/3.jpg)
Microelectronics 3
• Szubsztrát visszahatás
B
A CpT1
T2
ΔVth=0,5 Usb 1/2
Usb
![Page 4: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/4.jpg)
Microelectronics 4
Drain
Gate Szubsztrát
Source
Cdb
Cgb
CsbCgs
Cgd
Parazita elemek
![Page 5: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/5.jpg)
Microelectronics 5
• Latch-up
n-zseb
D
nMOS-tranzisztor
p+
G
p-szubsztrát
S
n+
pMOS-tranzisztor
G
S D
Latch-up
![Page 6: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/6.jpg)
Microelectronics 6
Ugs’
Csb
Gate
Source Drain
Idb
Bulk (szubsztrát)
Cgb Cdb
Cgd
Cgs
rs rdgmUgs’
ri
rg
D1 D2
![Page 7: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/7.jpg)
Microelectronics 7
• Vertikális tranzisztor
Gate
SourceDrain
Szubsztrát
Hordozó
n+
pn+
p
L
![Page 8: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/8.jpg)
Microelectronics 8
• Silicon-on-Sapphire, SOS
n-adalékolt drain réteg
Csatorna a p-szubsztrátban
Nincsparazita
n-adalékolt source réteg
poliszilicium gate réteg
Gate oxidréteg
UG
US UD
Szigetelt hordozópl. zafír
![Page 9: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/9.jpg)
Microelectronics 9
• Integrált bipoláris tranzisztor
KollektorEmitter Bázis
p-bázis
p-szubsztrát
n+-emitter
n-kollektor n+-kollektor eltemetett réteg
n+-kollektor hozzávezetés
![Page 10: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/10.jpg)
Microelectronics 10
Tokozások MCM, szendvics-szerkezet (mikrohullámú összeköttetések)
1. VLSI chip
2. VLSI chip
3. VLSI chip
Kerámia hordozó
Tokozás
![Page 11: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/11.jpg)
Microelectronics 11
• Kaszkád feszültségkapcsolt logika
(Cascade Voltage Switch Logic, CVSL)
VDD
T2 T1
T4 T3
Q Q
A A
Ellentétes (differenciális)vezérlés
Ha bemenetek=lebeg, akkor kapacitív tárolás)
VDD
T2 T1
T4 T3
Q Q
D D
CLK
![Page 12: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/12.jpg)
Microelectronics 12
• Logikai családok
statikus CMOS
dinamikus CMOS (Domino)
transzfer gates
áramkapcsolt (CML)
kaszkád feszültség-kapcsolt (CVSL)
emittercsatolt (ECL)
BiCMOS
adiabatikus, retractile
![Page 13: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/13.jpg)
Microelectronics 13
n n
p
p
Vcc
Y=A +B
C t
B
A
1. Statikus CMOS logika.
Vcc
Y=A.B
n
n
n
pELŐTÖLTÉS
B
A C ki
KIÉRTÉKELÉS
2. Dinamikus CMOS logika.
Logikai családok
M
T2
T1
A C2
VCC
C1D
E
F B
Y1
Y2
3. Több-kimenetű Dinamikus CMOS logika.
![Page 14: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/14.jpg)
Microelectronics 14
p
p
n
n
Y=A B
A
A
B
R1
A UrefB Y=A . B
Vcc
R2
4. Transzfer-gates logika.
5. Emittercsatolt logika.
![Page 15: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/15.jpg)
Microelectronics 15
n
pT1
Q1
n
nQ2
Ct
Vcc
T2
T3
T4
A
A
6. BiCMOS logika
![Page 16: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/16.jpg)
Microelectronics 16
Vcc
p
A
Ct
A
n
CMOS alapinverter
A·B+C·D
D
A C
VDD
B URefURef
R1
7. Current Mode Logic, CML
![Page 17: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/17.jpg)
Microelectronics 17
![Page 18: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/18.jpg)
Microelectronics 18
Statikus RS-tároló.
T1
n n
Q
C2
Q
n
pp
nC1
SETRESET
VCC
Brute force!!!
![Page 19: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/19.jpg)
Microelectronics 19
CparazitaVcc
Y=A. B
n
n
n
p
B
A
C ki
Statikusinverter
A.B A.B
B
AC1
C2
D
C3
Y=A.B.D
DOMINO CMOS dinamikus, egyfázisú logika
VccVcc
Vcc
nMOS logika
DOMINO CMOS fokozatokösszekapcsolása statikus inverterrel
![Page 20: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/20.jpg)
Microelectronics 20
• GHz-es CMOS logikák
időzítés – fázisjelek
deskew áramkörök
jel-regenerálás, átmeneti tárolók
(transzparens latch-ek)
differenciális jel-vezetés
![Page 21: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/21.jpg)
Microelectronics 21
• Gyors beírású, a kimeneten megfogott D-tároló
Q
C1C2
VDD
D
T4
T2
VDD
T7
T5
T1
CLKM
CLK
CLK
CLK
T3 T6
QI1 I2 I3
![Page 22: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/22.jpg)
Microelectronics 22
Memóriák
![Page 23: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/23.jpg)
Microelectronics 23
VCC
p p
n n
n
word line
read writeread write
n
bit line bit line
6-tranzisztoros statikus tároló cella
![Page 24: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/24.jpg)
Microelectronics 24
p p
n n
n nQ
Q
1
2V ref
senseamplifier
out
EEV-
V- EE
Read Word Line
Write Word Line
Read Bit LIne
ECL kiolvasású 6-tranzisztoros tároló cella
![Page 25: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/25.jpg)
Microelectronics 25
• Duál-port RAM
VCC BL
1
BL
2
BL1BL
2
WL
1WL
2
![Page 26: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/26.jpg)
Microelectronics 26
• Áramtükrös SRAM kiolvasó erősítő
T4
Bit Bit Oszlop szelektálás
T1 T2
T5
Adat ki
VDD
Φ
T3
T6
UG VDD, nincs áramΦ fázisjel nyitja T7-et, kiválasztjuk az oszlopot,ΔU feszültségek lépnek fel,T1, T2 az „erősítőre” kapcsol,T5 nyit, T6 zárva marad,UG →0, Adat ki = VDD,ui. T4 árama=0 kell legyen.
Ha fordítva, akkor T6 nyit,T4 zárva, ezért Adat ki =0, nincsmunkaellenállás!T5 zár, ezért UG=VDD.
végül Φ→0, T7 lezár,
T7
UG
+ΔU ΔU=0
T7
![Page 27: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/27.jpg)
Microelectronics 27
Billenőkörös kiolvasó erősítők
T6
VDD
Memóriacellák
T10
Bit Bit
Φ
Oszlop szelektálás
T1 T2
T3 T4
VDD
Φ
T5
T7 T8
T9
X Y
Bit Bit
Oszlop
Φ
WL
T5 T6
T7 T8
T9
X Y
T3 T4
T1 T2
T11
Φ Φ
Adat kiAdat ki
a) b)
metastabil
Kis felhúzó áram
Földelés
Ittvezérel,nyitva, de I=0
VDD-10mV
![Page 28: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/28.jpg)
Microelectronics 28
• ECL sordekóder
A0
URef
Q1
Q2
CL
VDD
ECL –MOS Translator
VDD
![Page 29: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/29.jpg)
Microelectronics 29
• 3-tranzisztoros dinamikus (analóg) cella
CS
T3
Kimeneti vonal (invertált)
Read
T2
T1
Write
Bemeneti vonal
Analóg áramkörök: aritmetikához
![Page 30: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/30.jpg)
Microelectronics 30
1-tranzisztoros dinamikus RAM cella
word line
bit line
read amplifier
CS CBL
SBL
SrefSBL CC
CUUU
)(
![Page 31: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/31.jpg)
Microelectronics 31
p p
n n
Prech Prech
Vref V
ref
Vref
Prech
Strobe1
Strobe2Word line
Dummy
Word line
bitlinebitline
Cs
Dummy cell
C 1C 2
Dinamikus RAM cella kiolvasó erősítő
![Page 32: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/32.jpg)
Microelectronics 32
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8
Sor-cím Oszlop-cím
Burst kezdete
RAS
CAS
Clock
Cím
Adat
Latency
Szinkron DRAM ütemezése
Régi DRAM: aszinkron. Itt processzor tudja latency-t, és akkor olvas ki.
![Page 33: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/33.jpg)
Microelectronics 33
BANK0
* *2K 256 16
sense amplifiers
I/O gating
DQM mask logic
columnaddress
latch
columnaddressbuffer
burstcounter
controllogic
CDrow
decoder
columndecoder
addressregister
rowaddressmultiplexer
refreshcounter
refreshcontroller
mode reg.commanddecoder
CKL
CKE
CS
WE
CAS
RAS
A0-A10
BA sense amplifiersI/O gating
DQM mask logic
datainput
register
data
registeroutput
D0-D15
DML, DMH
memory array
memory arrayBANK1
* *2K 256 16
rowaddress
latch
rowaddresslatch
rowdecoder
2
2048
2048
256x16
256x16
256
256
MUX
B
D
DL
L
CL
R
11
16 Mbit (1Mx16)
SDRAM
![Page 34: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/34.jpg)
Microelectronics 34
• DDR (Double Data Rate)-RAM• EDO-RAM (kimeneti tároló, közben címek)• Beágyazott RAM-ok: dual oxide technique• RAMBUS• SAM• Video RAM
![Page 35: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/35.jpg)
Microelectronics 35
Vezérlő gate
Source
Lebegő (floating) gate
Drain
Csatorna
UV-EPROM cella
Kapacitív osztó,Lavina-hatás(hot elektron)
![Page 36: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/36.jpg)
Microelectronics 36
Klasszikus EEPROM cella
n+ n+
Control gate
S D
tunnel oxid
+12V
0 V +12V
+12V
WRITE ERASE READ
0 VURead
+5V
+5V
+
from gate
(Tunnelezés a drain-ről)
to gate
Kapcsolótranzisztor
![Page 37: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/37.jpg)
Microelectronics 37
0 V
+12V
Törlés: minden source → +12V, electronok: vissza source-ba
Bit line
Word line
Közös föld
D
Sn+
S D
tunnel oxid
Word line
n+
Flash memória cella
![Page 38: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/38.jpg)
Microelectronics 38
Drain Source
Control gate
n n
Forró elektronok
Alagút-hatás
S
D
+5V
GND
+12V
S
D
+12V
GND
GND
a/ b/ c/
Split-gate EEPROM cella
![Page 39: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/39.jpg)
Microelectronics 39
• NOR-rendszerű Flash memória
2. Bit-vonal1. Bit-vonal
WL0
WL1
WL14
WL15
Közös source
Helyfoglalás
Write: source=0, BL=high,WL=+U
Erase: közös source =+U,WL= -U, BL=lebegegyszerre a blokk
Read: source=0, drain=R,WL=cím
![Page 40: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/40.jpg)
Microelectronics 40
NAND-rendszerű Flash memória struktúraJó helykihasználás, lassú (soros)
Write (Tx): BLx szelektálás Source szelektálás, KS=0 BLx=0 WLx= ++U, a többi +U csatorna mindenütt, tunnel Tx
Erase: zseb=++U, összes WL=0 minden cella törlődik
Read (read-through, „cellákon át”): BL, KS szelektálás Source=0, BL= pull-up WL (nem Tx)=normál csatorna WLx=0, kiolvasás függ lebegő gate-től
Sor- dekóder
2. Bit-vonal
Bit-vonal szelektálás
Közös source szelektálás (KS)
1. Bit-vonal
WL0
WL1
WL14 (WLX)
WL15
Közös source
TX
(BLX)
![Page 41: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/41.jpg)
Microelectronics 41
• Programozott kapcsolóFPGA, redundáns memória, A/D kalibrálás
T2
T1
S
D
A
B
UVez
Programozás
Közös lebegő gate
Kapcsoló
B
A
rds
![Page 42: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/42.jpg)
Microelectronics 42
F
VSS
F2
1
F 1
VDD
A
A
A
F 1
VSS
fém
poly
poly
poly
polyfém
fém
fém
szóvonal
0
1A1
2
A2
A 0
A 0 A1A2
VSS
F 1
F 1
F2
F 1
VDD
VDD
szóvonal
Dinamikus sordekóder elrendezése
![Page 43: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/43.jpg)
Microelectronics 43
8K x 9bitSRAM
TAG-RAM DATA-RAM
BANK
decoder
comparator
MISS
HIT
CPUdatabus
Main
Memory
9 bit
program counter
13
9
HIT / MISS
Cache-Tag memória struktúra
![Page 44: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/44.jpg)
Microelectronics 44
Cache memóriákHierarchikus memória-felépítés:
L1I, L1D utasítás és adat-memória
L2
L3
Main memory
Disc
L1 utasítás cache és fetch
utasítás queue Ugrás jóslás
Regiszter- és stack-kezelés
Elágazás regiszterek
Busz vezérlő és ECC
Egészszám regiszterek
Lebegőpontos regiszterek
Lebegő- pontos egység
Integer és multimédia egység
L1- adat cache
L3
cach
e
L2
cac
he
Elágazás egység
![Page 45: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/45.jpg)
Microelectronics 45
A/D átalakítók
![Page 46: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/46.jpg)
Microelectronics 46
R/2 +
8-bites flash A/D átalakító
0
0
1
1
Uref
R
R
R
R/2
ROM 256 8bit
D0 D7
higany
‘Thermometer’
Ube
XOR
+
+
+
![Page 47: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/47.jpg)
Microelectronics 47
K1
Aláosztásos (subranging) A/D átalakító
Mintavétel éstartás
D/A
Ube
Flash konverter
Logika
Hibajelerősítő
Differencia-képző
Digitáliskimenet
![Page 48: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/48.jpg)
Microelectronics 48
Telecom áramkörök
![Page 49: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/49.jpg)
Microelectronics 49
1
16
1 16Ki
Be
Jel-utak kialakítása
Analóg átvitel:-Rotary-gépek- Crossbar- Mechanikus relék
- Elszigetelt tirisztorok
14. bemenet→2. kimenet
16x16-os kapcsoló-mátrix
![Page 50: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/50.jpg)
Microelectronics 50
1
16
1
16
5
9
5
4
8
12
13
4
8
9
12
13
4x4
4x2 4x2
N1
1
16
1 16Kimenetek
Bemenetek
= 4
N2
=2
n=16
Kapcsoló-mátrix és felbontása2
1222
N
nNnNK
Egyidejűlegmax. nN2/N1
![Page 51: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/51.jpg)
Microelectronics 51
Hibrid
Vett jel
Z0 lezáróellenállás
Adás
Csavart érpár
Áramirányok vételnél
![Page 52: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/52.jpg)
Microelectronics 52
Control Data
S/H
REF DAC
Hold
Successive Approximation Register (SAR)
Control Register
MUX
InputRegister
GND VCC
Analóg ki
Analóg be
Keret szinkron
PCM Out Highway
CLK
Komp.
Kóder-dekóder (CODEC) áramkör
PCM In Highway
![Page 53: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/53.jpg)
Microelectronics 53
8
21
6
54
3
7
Digitális bemenet
Analóg kimenet
Dinamika-expanzió exponenciális görbével
![Page 54: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/54.jpg)
Microelectronics 54
ATM-hálózat kiépülése
Végpont Végpont
kérés
elfogadás
ATMkapcsoló
virtuális útvonal
A B
elfogadáselfogadás
elfogadás
kérés kérés
kérés
Használat előtt ki kell építeni a vonalat, minden csomag ezen, előzés nincs!VPI: azonos az úton, de sok VCI-t használ. Kis cella→ kis bufferek
![Page 55: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/55.jpg)
Microelectronics 55
ATM packetGFC
VPI
VPI
VCIPT CLP
ADAT
FEJLÉC
bitek 8 7 6 5 4 3 2 1
1
2
3
4
5
6
53
byte-ok
.
.(48 Byte)
HEC
GFC (Generic Flow Control, Általános folyam vezérlő),VPI (Virtual Path identifier, Virtuális útvonal azonosító),VCI ( Virtual Channel Identifier, Virtuális csatorna azonosító), PT (Payload Type, Hasznos adat tipus), CLP (Cell Loss Priority, Cella elvesztés prioritás), HEC (Header Error Check, Fejléc hiba ellenőrzés).
![Page 56: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/56.jpg)
Microelectronics 56
1. bemeneti memória
8. bemeneti memória
és
dual-port RAM
memóriakezelés
1. kimeneti memória
8. kimeneti memória
Kimeneti tárolók
és
bufferek
Bemenetitárolók
bufferek
8x4bemenet
Órajelek éskeretvezérlõk
8x4kimenet
12
32
12
32
Vezérlõ- jelek
vezérlőinterfész
8192 ATM cella
4
4
4
4
53byte SAM
prioritás
DRAM
frissítés
Ciklusidő = 26ns4-bites portra: 155 Mbit/s4 port összevonva.
622Mbit/s32 bites portra:1,25Gbit/s
Osztott memóriás (shared memory) ATM switch
![Page 57: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/57.jpg)
Microelectronics 57
Scrambler áramkör
SR SR SRSR
+
+Ube
Uki
XOR kapu
Shift Regiszter
![Page 58: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/58.jpg)
Microelectronics 58
Kódoló áramkör
1-bitkésleltetés
1-bitkésleltetés MUX
Kódoltbitfolyam
XOR kapu
Kódolatlan bitfolyam
n
n+1
++
+
![Page 59: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/59.jpg)
Microelectronics 59
Trellis kódolás sémája
1/00
1/10
0/10
1/11
0/00
0/010/11
S00
S01
S10S10
S01
S00
S11 S111/00
n-edik állapot (n+1) -edik állapot
![Page 60: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/60.jpg)
Microelectronics 60
Viterbi kódoló sémájaTSRSBM
)BMPM,BMPMmin(PM jn
jn
in
in1n
![Page 61: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/61.jpg)
Microelectronics 61
ACS (Add-Compare-Sum) blokksémája
Komparálás
Szelektálás
+inBM
inPM
+jnBM
jnPM
1nPM
1nd összeadó
![Page 62: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/62.jpg)
Microelectronics 62
Dekódolás a Trellis rács alapján
42
42
32
X
222
322
2
S00
S01
S10
S11
2
0
1
4
2
1
X
X
X
22
22
22
32
32
42
42
42
22
22
22
22 X
X
X X
X
X
1 1 0 0 1 00
11 10 10 11 11 1101
11 11 10 01 11 1100
Adat
Szimbólum
Vett szimbólum
32
32
![Page 63: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/63.jpg)
Microelectronics 63
Analóg Trellis dekódoló
Ube+
C1
21a
C2
21b
C3
12a
C4
12b
Vdd
UG1
UG2
U1+ U2
+
1
2
1a
1b
2a
2b
![Page 64: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/64.jpg)
Microelectronics 64
Analóg Viterbi dekódoló
T15
2
T10UR
UR
pMOSáramtükör
nMOS áramtükör
NMOS áramtükör
Analóg tároló
Analóg tároló
UDD
UDD
UDD
UDD
I2
T1
T3
T7
T4
T6
T9
T5T8
I1
A A
T2
T13
1
2
T11
T12
1
T14
B
![Page 65: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/65.jpg)
Microelectronics 65
Jelút kapcsoló
MUX
1
2
n
vezérlõ
dekóder
1
2
n
MUX
DE
dual-port RAM
bemeneticellák
kimeneticellák
útvonal
![Page 66: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/66.jpg)
Microelectronics 66
Batcher-Banyan kapcsoló.
1
2
3
4
5
6
7
0
bemenetek kimenetek
1
2
3
4
5
6
7
0
TG
TG
TG
TG
a)
b)
be ki
Ukapcs
Ukapcs
c)
![Page 67: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/67.jpg)
Microelectronics 67
MLT-3
1 0001 1 11 1 1
0
+1
-1
Bitfolyam
c)
NRZIb)
a)Kettes alapú
1 0 0 01 1 1
NRZ
Manchester
Különbségi Manchester
a)
b)
c)
Bitfolyam
![Page 68: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/68.jpg)
Microelectronics 68
010 0 11 0
0
+1
-1
0 0
Invertált AMI
1Bitfolyam
BER =Hibásan vett bitek száma
Összes adott bitek számaAmplitúdó
IdőNévleges logikai
"0'
Névleges logikai "1'
![Page 69: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/69.jpg)
Microelectronics 69
TDx/Rx
GND
TX
RX
Ütközés
Vcc GND
Koaxiáliskábel
átvivő határfelület
(DTE)Adatvégződés
Közegélérési egység(MAU)
Gazdagép
DC/DC átalakító
62 bit 2 bit 6 bájt 6 bájt 2 bájt 4 bájt
Előhang SFDForrás
Hossz Adat FCSCélállomáscíme címe
46-1500 bájt
![Page 70: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/70.jpg)
Microelectronics 70
.
.
.
.
.
Elválasztótranszformátor
Kétszer sodrott érpár+ 1 közös ér
illesztő-tag
közösmódusúszűrőtekercs
közös(föld)vezeték
vonalkiegyenlítő
Bináris/MLT-3
MLT-3/Binárisvisszakód
oló
vett jel
adás-jel
GND"K"
Transceiver chip
kódoló és meghajtó
![Page 71: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/71.jpg)
Microelectronics 71
RF szűrő
Frekvenciaosztó
Oszcillátor
Demodulátor, processzor
1. keverő
Tükörelnyomás
Csatorna kiválasztásFrekvenciaosztó
2. keverő
Antenna LNATükörelnyomás
IF szűrő IF szűrő
)sin()sin( szcbe nk
![Page 72: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/72.jpg)
Microelectronics 72
LS
Csub2
Cox1
Csub1
Cox2
Rsub1
RS
Rsub2
Cf
a) b)
![Page 73: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/73.jpg)
Microelectronics 73
GS
Smbe C
LgR
GSSG CLL )[(
1
L1
T1
T2
Ube+
VCC
L3
L2
LG
T1Ube
LS
CGS
a) b)
![Page 74: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/74.jpg)
Microelectronics 74
Uszab
VCC
L1
L8 C2
T1
T2
Uki+
Ube+ Ube
_
Uki_
VCC
VCCVCC
T3
T4
T7T6
T5T8
L7
L4
L6
L5
L3
L2
C1
UrefUref
![Page 75: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/75.jpg)
Microelectronics 75
VDD
V1
UG1
L2
T2
L1
T1
UC V2
C1=2pF
UG
VCC=2.5V
L1
L2
L3
C2
Rn
T1
T2
Uki
Ube
C1=2pF
UG
VCC=2.5V
L1
L2
L3
C2
Rn
T1
T2
Uki
Ube
![Page 76: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/76.jpg)
Microelectronics 76
osztóOszc.
Csatorna kiválasztásosztó
Csatorna kiválasztásosztó
LNA
PA
Alapsávi processzálástól
QAM mod/demod.
Mixer
![Page 77: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/77.jpg)
Microelectronics 77
VDDL1
ULO2
T5 T6 T7 T8
URF
C1 Igen
UIF,IUIF,Q
T1
T2T3
T4
![Page 78: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/78.jpg)
Microelectronics 78
9. Analóg áramkörök
![Page 79: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/79.jpg)
Microelectronics 79
Analóg MOS kapcsoló helyettesítőképe
Cg s
S DKrsd
Ube
Cg d
Cd bCs b
G
Ct
Uki
0 5VVT,n VT,p
nMOS
pMOS
rON
Ube
![Page 80: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/80.jpg)
Microelectronics 80
9. Neurális áramkörök
![Page 81: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/81.jpg)
Microelectronics 81
Ucontrol
US UD Utunnel
Lebegő gate Elektron injekció
Tunnelezés vissza
n+
poly
![Page 82: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/82.jpg)
Microelectronics 82
Utunnel
Synapse11 Synapse12 Synapse13
UD
Isum
Ucontrol1 Ucontrol2 Ucontrol3
IS1IS2 IS3
(12-24V)
(0-5V)
(regulated)
T1 T2 T3
![Page 83: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/83.jpg)
Microelectronics 83
yeNye2
yi
ye1
Wg2
Wi2Wi1
Wg1
WiN
WgN
WeNWe2We1
xNx1 x2
globális tiltó egység
N
jejgji
iijjejej
ywfy
ywxwfy
1
)(
![Page 84: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/84.jpg)
Microelectronics 84
UG4
Vdd
Uin (j)
T1
VSSIj
UCOM
Uki (j)
pT2 T3
T4
VSS
p
T5UG5
SS
SSTG
jki V
VVUk
mIU 1
)(
212
44
)1()(2
2DSTGSD UVU
kI
21 )(2 COMTbej UVjUk
I
WTA áramkör
![Page 85: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/85.jpg)
Microelectronics 85
Ucom
Ud(j)
T1
Ibe(j)
T2
Iki(j)
Ud(j+1)
T3
Ibe(j+1)
T4
Iki(j+1)
T5UG5
Icom
![Page 86: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/86.jpg)
Microelectronics 86
U1 U3
U2
T1
U4
I1
U2
I2I4 I3
Io1
T2T3T4
Io2
Gilbert 4-negyedes analóg szorzó
2121 )UU(KI
2342 )UU(KI
2323 )UU(KI
2144 )UU(KI
)UU)(UU(K2II)II(II 24312o1o4321
![Page 87: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/87.jpg)
Microelectronics 87
Rendszerszintű specifikáció
Regiszter-Transzfer szintű terv
Szintézis
Követelmények
Gyártási előírások
![Page 88: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/88.jpg)
Microelectronics 88
Elképzelés
Specifikáció
Szimuláció
Viselkedés-szintű leírás
Logikai optimalizálás
Regiszter-szintű leírás
Layout tervezés
Tervezési szabály ellenőrzés
Elhelyezés és huzalozás
Layout extrakció
Szeletgyártás
Szerelés, tokozás, mérés
Behaviour level
RTL levelCella-könyvtár
Reuse
Place and Route
Design Rule Check
Silicon foundry
![Page 89: Történelem Planar techn. Dinamikus – kapacitív tárolás Küszöbfeszültség instabilitás – analóg…](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062409/568146f8550346895db42fd8/html5/thumbnails/89.jpg)
Microelectronics 89
• Nagy gyártók, élenjárás, technológiai kapcsolat• Tervező laborok Magyarország….• Logikai tervezés…CAD?• Áramkörelmélet• SOC: codevelopment, HW/SW• Cellakönyvtár: standard, vagy saját cella+reuse• Szinkron-aszinkron• Órajel szétosztás• Mikrohullám: induktivitás+tápvonal