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CMOS 인버터 설계 및 특성 분석 실험2025.11.181. CMOS 인버터 설계 공정 CMOS 인버터 설계는 웨이퍼 준비, n-well 형성, 활성 영역 정의, 게이트 형성, S/D 도핑, 어닐링, 컨택 형성, 금속화, 전극 형성 등 10단계의 공정으로 구성된다. 총 7개의 마스크(well, active region, poly, n-select, p-select, contact, metal mask)를 사용하여 미세한 패턴을 형성하고, 각 단계에서 산화막 증착, 식각, 이온 주입, 확산 등의 반도체 공정 기술이 적용된다. 2. 도핑 농도 및 접합 깊이 최적화 NMOS와 PMOS의 도핑...2025.11.18
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전자재료물성 실험 및 설계 2 - BJT 및 MOSFET 특성2025.11.181. BJT(양극성 접합 트랜지스터)의 전기적 특성 BJT는 전류 제어용 소자로 PNP, NPN 구조로 나뉜다. 세 개의 전극(이미터, 베이스, 컬렉터)으로 구성되며, 베이스 전류에 의해 컬렉터 전류가 제어된다. BJT는 차단영역, 활성영역, 포화영역, 역활성영역의 네 가지 동작영역을 가지며, 활성영역에서 증폭 기능을 수행한다. 온도 증가에 따라 캐리어 수가 증가하여 전기전도도가 증가하고 문턱전압이 낮아진다. 2. BJT 증폭기 회로의 종류 및 특성 BJT 증폭기는 접지 위치에 따라 공통 이미터(CE), 공통 베이스(CB), 공통 ...2025.11.18
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디지털집적회로설계 실습 4주차 보고서2025.11.141. CMOS Inverter 설계 및 시뮬레이션 FULL-Static CMOS Inverter는 PMOS(M0)와 NMOS(M1) 트랜지스터로 구성된 기본 논리 게이트이다. 0.06마이크로미터 스케일로 설정하고 25도 온도에서 시뮬레이션을 수행했다. 입력신호는 3.3V 펄스로 초기값 0V, 최대값 3.3V, 펄스 폭 50ns, 주기 100ns의 파라미터를 가진다. 시뮬레이션 결과 Vin과 Vout의 펄스가 반전되어 출력되며, 최대 전압이 3.3V로 올바르게 작동함을 확인했다. 2. CMOS NAND Gate 설계 및 검증 NAND...2025.11.14
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디지털집적회로 inverter 설계도 및 시뮬레이션 결과2025.04.281. CMOS 인버터 설계 CMOS 인버터는 다른 유형의 인버터에 비해 노이즈 마진이 넓고 전력 소비가 낮아 집적 회로 설계의 기반이 되고 있습니다. 이 프로젝트에서는 CMOS 인버터를 선택하여 설계하고 시뮬레이션을 수행했습니다. PMOS와 NMOS의 크기 비율을 변경하여 스위칭 임계 전압과 전파 지연 시간을 분석했습니다. 2. DC 분석 DC 분석에서는 스위칭 임계 전압(Vs)을 계산하고 PMOS/NMOS 크기 비율에 따른 변화를 확인했습니다. PMOS/NMOS 크기 비율이 1.4335일 때 Vs는 VDD/2보다 낮았고, 1일 때...2025.04.28
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인하대 VLSI 설계 2주차 inverter2025.05.031. Inverter 회로의 개념 Inverter 회로는 입력이 0일 때 출력으로 1이 출력되고 입력이 1이면 출력으로 0을 출력하는 회로를 말한다. CMOS Inverter 회로는 VDD에 PMOS, GROUND에 NMOS가 연결되어 있으며, 입력 신호가 1일 때 PMOS는 OFF, NMOS는 ON이 되어 출력 단자 Y가 VDD와 차단되고 GND와 연결되어 0의 값을 출력하며, 입력 신호가 0일 때 PMOS는 ON, NMOS는 OFF가 되어 출력 단자 Y가 VDD와 연결되고 GND와 차단되어 1의 값을 출력한다. 2. Invert...2025.05.03
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디지털집적회로설계 실습: 기본 논리게이트 시뮬레이션2025.11.151. INVERTER (인버터) 인버터는 입력 신호를 반전시키는 기본 논리게이트이다. 실습에서 pulse 파형의 입력 신호를 사용하여 시뮬레이션을 수행했으며, 결과 그래프에서 입력과 출력 신호가 정반대의 값을 가지는 것을 확인하여 제대로 구현되었음을 검증했다. 2. NAND 게이트 NAND 게이트는 두 입력 신호가 모두 1일 때만 출력이 0이 되고, 나머지 모든 경우에 출력이 1이 되는 논리게이트이다. 실습에서 INA, INB 입력에 대한 OUT 출력을 분석하여 NAND 게이트의 동작 원리를 파형 그래프로 확인했다. 3. AND 게...2025.11.15
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디지털집적회로설계 - 1bit Full Adder 구현 실습2025.11.151. Full Adder 회로 설계 1bit Full Adder를 Subcircuit 방식으로 구현한 실습 과제입니다. Half Adder와 OR 게이트를 조합하여 Full Adder를 설계했으며, 입력 신호로 Pulse를 사용하여 시뮬레이션을 수행했습니다. 진리표와 비교하여 Sum 출력값이 정확하게 나왔음을 확인했습니다. 이 설계는 향후 다중 비트 Full Adder 구현 시 재사용 가능하도록 모듈화되었습니다. 2. CMOS 기본 게이트 설계 Inverter, NAND, AND, OR, XOR 등의 기본 논리 게이트를 트랜지스터 ...2025.11.15
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디지털집적회로설계 12주차 Full Adder 레이아웃 설계 및 시뮬레이션2025.11.161. Static CMOS Full Adder 설계 Static CMOS Full Adder는 12개의 PMOS, 12개의 NMOS, 2개의 Inverter로 구성된 총 28개의 트랜지스터로 이루어진 회로이다. P/N Ratio를 고려하여 ndc와 pdc의 크기를 설정하였으며, (A+B)*Cin은 2의 크기로 ndc 16칸, pdc 32칸으로 설계하였다. SUM 출력의 경우 ((A+B+Cin)*Cin)은 ndc 16칙, pdc 32칸으로, Cin*A*B는 ndc 24칸, pdc 48칸으로 구성하였다. 2. Subcell을 이용한 F...2025.11.16
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인하대 VLSI 설계 2주차 CMOS Process flow diagram 등 이론 수업 과제2025.05.031. CMOS Process flow diagram CMOS Process flow diagram을 다시 그려보고 설명하였습니다. CMOS 공정 흐름도를 통해 실리콘 칩 제조 과정을 자세히 살펴보았습니다. 모래에서 실리콘을 추출하고 잉곳을 만들어 웨이퍼를 제작하는 과정부터 포토리소그래피, 이온 주입, 에칭, 게이트 형성, 금속 증착 등 복잡한 공정 단계를 거쳐 최종적으로 완성된 프로세서를 만드는 과정을 이해할 수 있었습니다. 2. Intel 온라인 마이크로프로세서 박물관 Intel 온라인 마이크로프로세서 박물관을 방문하여 실리콘 칩...2025.05.03
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디지털집적회로설계 XOR 게이트 레이아웃 설계 및 시뮬레이션2025.11.151. Full CMOS XOR GATE 설계 트랜지스터 레벨에서 CMOS XOR 게이트를 직접 구현한 방식으로, 4개의 PMOS와 4개의 NMOS를 중앙 논리 부분에 사용하고 4개의 인버터를 포함하여 총 12개의 트랜지스터로 구현되었다. Mobility 비율 μn/μp = 2를 만족시키기 위해 wp = 2wn으로 설정하여 pull-up 네트워크의 PMOS 폭을 pull-down 네트워크의 NMOS 폭의 두 배로 디자인했다. 가로 11.46 μm, 세로 12.12 μm의 크기로 면적은 138.90 (μm)²이다. 2. Subcell ...2025.11.15
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