آموزش CMOS Digital VLSI برای مبتدیان

CMOS Digital VLSI for Beginners

نکته: آخرین آپدیت رو دریافت میکنید حتی اگر این محتوا بروز نباشد.
نمونه ویدیوها:
توضیحات دوره: تحلیل عمیق ترانزیستورهای MOS و طراحی مدارهای پایه دیجیتال VLSI با استفاده از ترانزیستورهای MOS آشنایی با فیزیک دستگاه ترانزیستور MOS، ولتاژ آستانه، جریان تخلیه، مقیاس ماسفت و اثرات کانال کوتاه ویژگی‌های اینورتر MOS و CMOS، آنالیز DC و گذرا، حاشیه نویز و محاسبه تاخیر پویا، اتصال کوتاه و برآورد توان نشتی طراحی منطقی CMOS، طرح بندی و قانون طراحی، گیت NAND، NOR، اجرای هر تابع بولی با حداقل تعداد ترانزیستور منطق CMOS با کارایی بالا: دینامیک، منطق DOMINO، منطق NORA، ترانزیستور عبور و انتقال CMOS طراحی منطقی مبتنی بر گیت شبیه سازی SPICE مدارهای MOS و CMOS پیش نیازها: برای گذراندن این دوره نیازی به تجربه ضروری نیست. مطلوب: ایده اولیه در مورد اصول نیمه هادی و الکترونیک دیجیتال.

مدارهای مجتمع که معمولاً "تراشه" نامیده می‌شوند، ستون فقرات ابزار الکترونیکی امروزی است. از تلفن‌های هوشمند گرفته تا رایانه‌های شخصی و دستگاه‌های اینترنت اشیا و لوازم خانگی در همه جا برخی از برنامه‌های تراشه‌های VLSI وجود دارد. فناوری یکپارچه سازی در مقیاس بسیار بزرگ (VLSI) صنعت نیمه هادی بیشترین رشد را در حدود سی سال گذشته داشته است. کاهش مداوم اندازه ترانزیستور به ابعاد کوچکتر چیزی است که باعث پیشرفت مداوم فناوری VLSI می شود. مزایای کوچک سازی - تراکم بسته بندی بیشتر، سرعت مدار سریع تر و اتلاف توان کمتر - نقش مهمی در پیشرفت تکاملی ایفا کرده است که کامپیوترها، دستگاه های بی سیم و سیستم های ارتباطی امروزی را تولید کرده است که از نظر عملکرد از پیشینیان خود بهتر عمل می کنند. و هزینه به ازای هر تابع در حالی که دارای ردپای فیزیکی قابل توجهی کمتر است. از نظر تولید و اشتغال، بخش الکترونیک در حال حاضر یکی از بزرگترین بخش ها در بسیاری از کشورها است.

هدف اصلی این دوره بررسی اصول دستگاهی است که بر رفتار ترانزیستورهای CMOS و مدارهای VLSI حاکم است.

  • این دوره در مورد مبانی مدارهای VLSI طراحی شده با استفاده از ترانزیستورهای MOS است. از آنجایی که ماسفت واحد طراحی اولیه برای CMOS VLSI است، تجزیه و تحلیل عمیق ویژگی‌های ماسفت و نظریه مقیاس‌بندی به طور مفصل مورد بحث قرار گرفته است. بحث مفصل در مورد ساختار MOS با نمودار باند، ولتاژ آستانه ترانزیستور MOS، محاسبه جریان تخلیه، مقیاس‌بندی و اثر کانال کوتاه ارائه شده است.

  • چند مشکل حل شده مربوط به محاسبه ولتاژ آستانه، محاسبه جریان تخلیه، و استخراج پارامتر MOSFET از داده‌های اندازه‌گیری شده ارائه شده است که از تئوری مورد بحث در دوره حمایت می‌کند.

  • مدارهای پایه دیجیتال VLSI که از اینورتر MOS با بار مقاومتی، بار فعال MOS و اینورتر CMOS شروع می‌شوند و آنالیز DC و گذرا، تاخیر و اتلاف توان پوشش داده شده‌اند.

  • علاوه بر این، مراحل اولیه طراحی منطق CMOS با شبکه بالا و پایین کشیدن، نمودار طرح بندی و چسباندن، منطق CMOS با کارایی بالا مانند منطق پویا CMOS، منطق DOMINO، منطق NORA، مبتنی بر ترانزیستور عبور و منطق مبتنی بر گیت انتقال CMOS نیز پوشش داده شده اند.

  • برای دریافت ایده های عملی در مورد طراحی CMOS، شبیه سازی SPICE چندین مدار MOS و CMOS برای زبان آموزان گنجانده شده است.

  • علاوه بر آن، در هر ماژول، برخی آزمون‌های تمرینی، منابع منابع و تکالیف با راه‌حل‌ها برای درک بهتر موضوع ارائه می‌شود.


سرفصل ها و درس ها

مقدمه ای بر طراحی VLSI Introduction to VLSI Design

  • معرفی Introduction

ترانزیستور MOS: تئوری و عملیات MOS Transistor: Theory and Operation

  • ساختار دو ترمینال MOS و نمودار باند Two Terminal MOS Structure and Band diagram

  • ساختار MOS تحت ولتاژ بایاس کاربردی MOS structure under Applied Bias Voltage

  • ولتاژ آستانه Threshold Voltage

  • مدلسازی جریان تخلیه ماسفت Modeling of Drain Current of MOSFET

  • مدولاسیون طول کانال Channel Length Modulation

  • MOSFET Scaling_Constant Field Scaling MOSFET Scaling_Constant Field Scaling

  • مقیاس ولتاژ ثابت Constant Voltage Scaling

  • جلوه های کوتاه کانال Short Channel Effects

  • آزمون فیزیک دستگاه MOS Quiz on MOS Device Physics

  • تکلیف-1 Assignment-1

  • تمرین تست-01 Practice Test-01

اینورتر MOS: عملکرد DC و گذرا MOS Inverter: DC and Transient Operation

  • مقدمه ای بر MOS Inverter Introduction to MOS Inverter

  • اینورتر بار مقاومتی Resistive Load Inverter

  • اینورتر MOS با بار فعال MOS Inverter with Active load

  • اینورتر CMOS CMOS Inverter

  • عملکرد گذرا و تعریف زمان تاخیر Transient operation and Delay time definition

  • روش میانگین گیری فعلی برای محاسبه تاخیر Current Averaging Method for delay calculation

  • روش معادلات دیفرانسیل برای تخمین تاخیر Differential Equation Method for Delay Estimation

  • طراحی سوپر بافر: قسمت 1 Super Buffer Design:Part-1

  • طراحی سوپر بافر: قسمت 2 Super Buffer Design:Part-2

  • طراحی سوپر بافر: قسمت 3 Super Buffer Design:Part-3

  • اتلاف نیرو در مدارهای CMOS Power Dissipation in CMOS Circuits

  • آزمون MOS و اینورتر CMOS Quiz on MOS and CMOS Inverter

  • اینورتر MOS MOS Inverter

طراحی منطقی CMOS CMOS Logic Design

  • بلوک های ساختمان اصلی منطق CMOS Basic Building blocks of CMOS logic

  • CMOS NAND و NOR Gate CMOS NAND and NOR Gate

  • طراحی منطق پیچیده CMOS Design of Complex CMOS Logic

  • قوانین چیدمان و طراحی Layout and Design Rules

  • نمودار استیک اینورتر، NAND و دروازه NOR Stick Diagram of Inverter, NAND and NOR Gate

  • مسابقه طراحی منطقی CMOS Quiz on CMOS logic design

منطق CMOS با کارایی بالا High Performance CMOS Logic

  • مقدمه ای بر Dynamic CMOS Logic Introduction to Dynamic CMOS Logic

  • مسئله آبشاری در منطق پویا Cascading Problem in Dynamic Logic

  • DOMINO Logic DOMINO Logic

  • مشکل اشتراک شارژ Charge Sharing Problem

  • منطق NP Domino (NORA). NP Domino (NORA) Logic

  • امتحان منطق CMOS با کارایی بالا Quiz on high performance CMOS logic

منطق مبتنی بر سوئیچ Switch-based Logic

  • طراحی منطقی مبتنی بر ترانزیستور پاس Pass Transistor based logic design

  • مثال طراحی منطقی با استفاده از ترانزیستور پاس Logic Design Example using Pass Transistor

  • منطق ترانزیستور پاس تکمیلی (CPL) Complementary Pass Transistor Logic (CPL)

  • منطق دروازه انتقال CMOS CMOS Transmission Gate Logic

  • امتحان منطق مبتنی بر ترانزیستور Pass Quiz on Pass transistor based logic

شبیه سازی SPICE مدارهای MOSFET و CMOS SPICE Simulation of MOSFET and CMOS Circuits

  • مقدمه ای بر SPICE Introduction to SPICE

  • شبیه سازی ویژگی های NMOS NMOS Characteristics Simulation

  • شبیه سازی اینورتر بار مقاومتی Resistive Load Inverter Simulation

  • شبیه سازی اینورتر بار فعال ماسفت Active MOSFET load Inverter Simulation

  • شبیه سازی اینورتر CMOS DC و ویژگی های گذرا CMOS Inverter DC and Transient characteristics Simulation

  • نمونه کد برنامه NgSPICE مورد استفاده در این فصل Sample NgSPICE Program code used in this chapter

نمایش نظرات

آموزش CMOS Digital VLSI برای مبتدیان
جزییات دوره
4 hours
40
Udemy (یودمی) Udemy (یودمی)
(آخرین آپدیت)
261
4.4 از 5
دارد
دارد
دارد
Subir Maity
جهت دریافت آخرین اخبار و آپدیت ها در کانال تلگرام عضو شوید.

Google Chrome Browser

Internet Download Manager

Pot Player

Winrar

Subir Maity Subir Maity

محقق و دانشگاهیان