Является ли логический элемент NAND абсолютно симметричным?


8

Другими словами: если мы поменяем местами A и B, будет ли Q вести себя точно так же в DC и анализе переходных процессов?

введите описание изображения здесь


7
Тот факт, что M2 имеет наземную привязку, а M1 - нет, может иметь незначительное значение
BeB00

Ответы:


10

В этой цепи будет очень небольшое различие из-за различий в VGS в N-стеке, когда цепь теряет ток во время переключения. M1 будет несколько медленнее, чем M2 при некоторых условиях.

Однако, вероятно, будут и другие факторы, скажем, в схеме, которые будут иметь такой же большой эффект.

Определите идеально. Многое из того, что мы делаем в EE, касается моделирования. Модель никогда не бывает идеальной, и на большинстве уровней абстракции поведение этой схемы будет считаться симметричным. Если мы позволим очень небольшим различиям в схеме, которая обычно включает в себя десятки этих ворот, повлиять на нас, мы никогда ничего не сделаем.


11

Зависит от окружающей среды.
Возможно, в вашей схеме выше и в FPGA они одинаковы, но в библиотеке ASIC вы найдете различия между различными входами.


Я попытался изменить входы, меняя их друг с другом, и я получил точно такой же результат, поэтому я думаю, что он симметричный. Но я не могу найти веских аргументов.
Ваграм Воскерчян

@VahramVoskerchyan Это ошибочная логика (ау). Подумайте об этом: если бы я создал NAND, который не был симметричным, скажем, имел разные требования к напряжению для одного из его входов, будет ли он все еще NAND?
candied_orange

@CandiedOrange Но есть асимметричные логические элементы. Псевдо NMOS NAND например (если я не ошибаюсь).
Ваграм Воскерчян

В этом-то и дело. Это ошибочная логика (ау) утверждать, что один симметричный NAND означает, что все NANDS симметричны.
candied_orange

Оба PMOS-транзистора M3 и M4 будут влиять на выход через их Cgd во время переключения. Однако только NMOS-транзистор M1 может сделать то же самое. Таким образом, во время переключения M1 и M2 будут влиять на пики по-разному. Необходимый порог переключения также будет немного отличаться. Vgs обоих транзисторов не одинаковы, даже если A и B имеют одинаковое напряжение. Это потому, что M2 также потребуется определенный VDS для проведения тока.
Ваграм Воскерчян

3

Поскольку устройства M1 и M2 находятся в другой конфигурации, между входами A и B будет различие.

Тем не менее, вам, возможно, придется внимательно и внимательно посмотреть, чтобы увидеть временные или пороговые эффекты этой разницы.

Когда вы проектируете логические элементы в системе, вы работаете с максимальными спецификациями, но ожидаете, что они будут вести себя ближе к типичным. Часто между максимальными и типичными характеристиками есть разница 2: 1 или даже 3: 1. Вероятно, что любая разница в производительности между входами A и B будет намного меньше, чем разница между максимальным и типичным временем.


Таким образом, мы можем сказать, что наша схема симметрична с некоторыми изменениями?
Ваграм Воскерчян

Нет. В логическом смысле это номинально симметрично. В аналоговых терминах это недалеко от симметричного.
Neil_UK

0

Если вам небезразлична точная обработка импульсов, как, например, при создании триггеров PFD с малым джиттером, фазово-частотного детектора, вы должны понимать все различные способы, с помощью которых заряды будут сражаться внутри цепи и оставаться помещенными, чтобы расстроить следующий импульс, чтобы вызвать межимпульсные задержки-вариации и, следовательно, детерминированный джиттер.


0

Однажды я сделал микросхему с нарочито асимметричными вентилями NAND для сумматора с волнистым переносом, в котором нужно оптимизировать скорость от одного входа, а другого - не так много.

Так что нет, не обязательно симметрично. Но обычно это почти так.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.