2016年宁波大学博士专业课试题3810数字集成电路设计基础.pdf

1、宁波大学宁波大学 2016 年攻读博士学位研究生年攻读博士学位研究生入入 学学 考考 试试 试试 题题(A 卷卷)(答案必须写在答题纸上)考试科目考试科目:数字集成电路设计基础数字集成电路设计基础科目代码科目代码：3810适用专业适用专业:微纳信息系统微纳信息系统第 1 页 共 4 页1. CMOS 反相器级联时的电路图如图 1（a）所示,Cw是互连线电容。为研究第一级反相器的特性，可把第二级反相器的输入电容等效为负载电容CL的一部分，如图 1(b)所示。MOS 的电容如图 1（c）所示。请推导CL的计算公式。（10 分）VDDVDDVinVoutM1M2M3M4Vout2Cw图 1 （a）D

2、SGBCGDCGSCSBCDBCGB图 1 （b）图 1 （c）宁波大学宁波大学 2016 年攻读博士学位研究生年攻读博士学位研究生入入 学学 考考 试试 试试 题题(A 卷卷)(答案必须写在答题纸上)考试科目考试科目:数字集成电路设计基础数字集成电路设计基础科目代码科目代码：3810适用专业适用专业:微纳信息系统微纳信息系统第 2 页 共 4 页2. 采用 0.25um CMOS 工艺， 设 N 型扩散层（n-diffusion）的方块电阻Rndiff=2.5/，N 型扩散层底部电容（bottomwall capacitance）Cndiff, bot为 0.8fF/um2, N 型扩散层侧

3、壁电容（sidewallcapacitance）Cndiff, side为 0.4fF/um。计算图 2 漏极的寄生电阻与寄生电容。（8 分） 源极 16 8 漏极 多晶硅 源极 多晶硅 图 2图 33用 Elmore 延时模型估计一个单位反相器驱动 m 个完全相同的单位反相器时的延时pdt。其中Elmore 延时模型为pdisiitR C。isR为输入到节点i的等效电阻，iC为节点i的电容。并假定 NMOS 管的单位栅极电容为 1C，单位尺寸的反相器电阻为 R。(8 分)4. 分析图 3 电路的功能，简要说明该电路的使用场合。(10 分)5分析如下图 4 电路的工作特点并指出是什么电路。(1

4、0 分)图 4宁波大学宁波大学 2016 年攻读博士学位研究生年攻读博士学位研究生入入 学学 考考 试试 试试 题题(A 卷卷)(答案必须写在答题纸上)考试科目考试科目:数字集成电路设计基础数字集成电路设计基础科目代码科目代码：3810适用专业适用专业:微纳信息系统微纳信息系统第 3 页 共 4 页6请画出CBAY)(的晶体管级电路图（请分别用差分级联开关逻辑 DCVS Logic 和 N型多米诺逻辑（N-Type Domino Logic ）实现）。（6 分）7用传输管逻辑、CPL 逻辑实现下列功能的晶体管级电路图 （12 分）1）二输入的 NAND2）二输入的 XOR3）二选一 MUX8.

5、 简述 CMOS 集成电路功耗的组成以及低功耗设计策略。(10 分)9. NMOS 管版图如下图 5 所示，采用 0.25um CMOS 工艺，沟道长度为 2，沟道宽度取 3，请在图中标出版图尺寸，并说出名称。(8 分)图 510. 试回答下列问题： （1）在 CMOS 版面设计规则中，多晶硅线能否与金属线相交？若多晶硅与P 扩散区交叉，则会产生什么器件。（2）MOS 管有三种主要漏电流，试分别说明: 在 65nm 以下工艺，哪二种漏电流起主要作用?（10 分）宁波大学宁波大学 2016 年攻读博士学位研究生年攻读博士学位研究生入入 学学 考考 试试 试试 题题(A 卷卷)(答案必须写在答题纸上)考试科目考试科目:数字集成电路设计基础数字集成电路设计基础科目代码科目代码：3810适用专业适用专业:微纳信息系统微纳信息系统第 4 页 共 4 页11. 静态互补二输入与非门如图 6 所示，使用 0.25um CMOS 工艺，沟道长度取最小尺寸（即L=0.25um）。设 kn =2 * kp （kn 是 nMOS 的工艺跨导，kp 是 pMOS 的工艺跨导），VTN= -VTP（nMOS与 pMOS 的阈值电压相同），若静态互补二输入与非门满足最佳延时优化条件，则 MOS 管的宽长比应如何设置。(8 分)YVDDYB B A YA 图 6