CMOS工藝多功能數(shù)字芯片的輸出緩沖電路設(shè)計(jì)

由圖5(a)(b)(c)(d)可知，在輸出緩沖器設(shè)計(jì)為三級(jí)反相器鏈的情況下，緩沖器的上升時(shí)間tr=17．3ns，tf=15．8 ns，td=16．09 ns。

3 本設(shè)計(jì)輸出緩沖器的設(shè)計(jì)
由以上兩種設(shè)計(jì)方案的對(duì)比中可以看出，在負(fù)載為相同的情況下，兩種設(shè)計(jì)方案在芯片的上升時(shí)間、下降時(shí)間和延遲時(shí)間上相差不大，考慮到芯片版圖的面積和工藝問(wèn)題，在多功能數(shù)字芯片的輸出電路設(shè)計(jì)中采用了第一種三級(jí)反相器鏈的設(shè)計(jì)方案。由以上的管子尺寸可知，輸出反相器鏈的管子尺寸較大，所以一般采用梳狀結(jié)構(gòu)MOS晶體管的版圖設(shè)計(jì)，也就是把一個(gè)晶體管分為多個(gè)叉指。

圖6所示為一款多功能數(shù)字芯片的版圖照片和封裝示意圖，表1為管腳對(duì)應(yīng)圖。在多功能數(shù)字芯片的設(shè)計(jì)中，我們?cè)谳敵龆?和7端采用了本設(shè)計(jì)思想的等比輸出緩沖器鏈電路，另外，由于在輸出端設(shè)計(jì)了最終尺寸很大的CMOS管構(gòu)成的輸出緩沖器鏈電路來(lái)提高芯片的驅(qū)動(dòng)能力，這些MOS管的漏區(qū)和襯底形成的pn結(jié)就相當(dāng)于一個(gè)大面積的二極管，同樣可以起到很好的ESD保護(hù)作用。因此，在輸出端可不用增加ESD保護(hù)器件，從而減小芯片的版圖面積。

4 結(jié)論
文中系統(tǒng)介紹等比輸出緩沖器電路的設(shè)計(jì)；深入分析了采用不同優(yōu)化因子的輸出緩沖器電路電路的設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，基于CSMC 2P2M 0．6μm標(biāo)準(zhǔn)的COMS工藝，進(jìn)行輸出緩沖器鏈電路的版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，并在一款多功能數(shù)字芯片上應(yīng)用，該芯片參與了MPW計(jì)劃進(jìn)行流片。測(cè)試結(jié)果顯示該輸出緩沖器鏈電路的設(shè)計(jì)思想能直接應(yīng)用到各種集成電路芯片中。