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Analytical Model for Switching Transitions of Submicron CMOS Logics

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标签: 亚微米CMOS

亚微米CMOS

We  propose  a  new  analytical  model  for  the  switchingcharacteristics    of    CMOS    logics.    Our    new    model,    named    theSwitching    Response    of    CMOS    logic    by    Convolution    approach(SRC),    can    successfully    produce    the    output    waveforms    underany  switching  conditions  with  simple  analytical  expressions.  SRCmodeling  is  a  process  of  transforming  CMOS  logic  into  a  linearsystem.  This  model  provides  procedures  to  determine  the  transferfunction    and    the    driving    function    (input    of    linear    system)    ofthe    linear    system    from    given    CMOS    logic,    and    then    an    outputwaveform,    expressed    as    a    third-order    equation,    is    obtained    bythe    convolution    of    two    functions.    All    parameters    in    this    modelare    determined    in    a    straightforward    manner    from    given    devicecharacteristics    and    layout    geometry    without    empirical    or    fittingprocesses    and    presimulations.    In    addition,    a    delay    equation    isdeveloped  based  upon  the  SRC  model.  With  this  delay  equation,the    delay    can    be    predicted    within    a    few    percent    differencescompared  to  SPICE  simulation  results  for  the  wide  range  of  inputtransition    time    and    output  loading    capacitance.

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