7、低阈值电压和低功耗设计相关技术解析

低阈值电压和低功耗设计相关技术解析

在当今的电子设计领域，低阈值电压（VTH）和低功耗设计变得越来越重要。本文将深入探讨与低VTH和低功耗设计相关的几个关键方面，包括串扰诱导延迟模型、CMOS门尺寸约束以及MOS晶体管建模等内容。

1. 基于电荷的紧凑串扰诱导延迟模型

在电路设计中，串扰诱导延迟是一个需要重点考虑的问题。通过建立基于电荷的紧凑串扰诱导延迟模型，可以更准确地评估电路中的延迟情况。

• 延迟计算的关键时间点 ：
  • 当 $t_{s2} < t_s < t_{s3}$ 时，$Q_c$ 达到最大值，即 $Q_c = C_cV_{DD}$。
  • 当 $t_s > t_{s3}$ 时，$Q_c$ 开始下降，直到在 $t_s = t_{s4}$ 时 $Q_c = 0$。$t_{s4}$ 定义为 $V_{out,a}$ 开始转变的时间与 $V_{out,v} = V_{DD}/2$ 的时间相等的时刻。
  • 相关公式如下：
  • $\frac{t_{s3} + t_{pLH0,a} + t_{out0,a}}{2} = t_{pHL0,v}$ （公式12）
  • $\frac{t_{s4} + t_{pLH0,a} - t_{out0,a}}{2} = t_{pHL0,v}$ （公式13）
  • 在 $t_{s3} < t_s < t_{s4}$ 区间，$Q_c$ 随 $t_s$ 线性变化，表达式为 $Q_c = C_cV_{DD}\frac{t_s - t_{s4