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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 2주차 보고서2025.11.131. NMOS 레이아웃 설계 Magic layout 도구를 사용하여 NMOS 트랜지스터를 설계한다. n-diffusion(초록색)을 21x8 크기로 생성하고, ndc(하늘색) 8x8을 양 끝에 배치한다. 빨간색 poly silicon을 중앙에 배치하여 위아래로 4칸이 나오도록 구성한다. DRC(Design Rule Check)를 통해 설계 규칙 준수 여부를 확인한다. 2. PMOS 레이아웃 설계 PMOS 트랜지스터는 p-diffusion(주황색)을 21x8 크기로 배치하고, pdc(파란색) 8x8을 양쪽 끝에 배치한다. Poly를 ...2025.11.13
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CMOS Inverter 설계 및 실험2025.12.131. CMOS Inverter CMOS Inverter는 NMOS와 PMOS 트랜지스터를 사용하여 구성된 논리 게이트로, NOT Gate 기능을 수행한다. 입력 신호를 반전시켜 0을 받으면 1을 출력하고, 1을 받으면 0을 출력한다. NMOS의 소스는 ground에 연결되고 PMOS의 소스는 Power supply 5V에 연결되는 구조로 설계된다. 이 회로는 디지털 논리 회로의 기본 구성 요소로 사용된다. 2. NMOS 및 PMOS 트랜지스터 NMOS는 N형 MOSFET으로 P형 실리콘 기판에 N+로 도핑된 소스와 드레인을 가지며,...2025.12.13
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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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CMOS Inverter 설계 및 특성 분석 실험2025.12.131. CMOS Inverter 회로 설계 MOSFET 트랜지스터를 사용하여 CMOS Inverter를 설계하는 실험이다. NMOS의 소스를 ground에 연결하고 PMOS의 소스를 5V 전원에 연결하여 기본 인버터 회로를 구성한다. 게이트 전압을 0.25V씩 변화시키며 입출력 특성을 측정하고 전달 함수 그래프를 작성한다. 이를 통해 입력전압이 0~1.5V일 때 출력은 약 4.95V로 유지되고, 2V 이상에서 출력이 감소하는 특성을 확인한다. 2. MOSFET 트랜지스터의 동작 원리 NMOS는 P형 실리콘 기판에 N+로 도핑된 소스와...2025.12.13
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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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디지털집적회로설계 NOR/OR 게이트 레이아웃 설계 및 시뮬레이션2025.11.151. NOR 게이트 레이아웃 설계 NOR 게이트는 트랜지스터 레벨에 따라 설계되었으며, SP 파일을 수정하여 구현되었다. 시뮬레이션 파형 분석을 통해 입력 신호(InA, InB)에 따른 출력(OUTPUT)을 확인하였고, 레이아웃 추출 후 파형이 정상적으로 작동함을 검증했다. 이 과정에서 트랜지스터 배치와 연결 구조의 이해가 중요하며, 정확한 논리 동작을 확인할 수 있었다. 2. OR 게이트 레이아웃 구현 OR 게이트는 NOR 게이트와 인버터(INVERTER)를 조합하여 구현되었다. 두 회로의 레이아웃을 통합하여 설계하였고, 입력 신...2025.11.15
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홍익대학교 집적회로설계 최종프로젝트2025.04.261. 3-stage Pseudo-Differential Ring Oscillator 프로젝트는 3-stage Pseudo-Differential Ring Oscillator와 Frequency Divider 회로를 설계하는 것이다. 먼저 PMOS와 NMOS의 크기 비율을 3:1로 설정하고, TSPC D-Flip Flop 구조를 사용하여 Frequency Divider를 구현하였다. 회로의 Capacitance 성분을 고려하여 Duty Cycle을 50%로 맞추기 위해 노력하였다. 또한 Cross Coupled Inverter를 활용...2025.04.26
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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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