¿Cual es el modo preferido de entregar el reporte del proyecto?
Electrónicamente, en formato PDF, a través de esta pagina.
Mis compañeros de equipo no trabajaron en el proyecto. ¿Que debo hacer?
Solo estudiantes que colaboraron activa y seriamente en el proyecto deben aparecer en el reporte. Estudiantes que no hicieron su trabajo deben dejarse fuera, aun si eso implica que el numero de estudiantes en el grupo acaba siendo solo uno. Miembros de su equipo de trabajo que no colaboran en el proyecto no deben recibir crédito.
¿Cual es la fecha limite para entregar el reporte y recibir crédito máximo?
El martes 30 de octubre. Tienen hasta las 12:00 de la medianoche para someterlo.
¿Puedo entregar el reporte tarde, después de la fecha limite?
Pueden entregarlo hasta el domingo 3 de noviembre, pero hay una penalidad de 10 puntos por cada día tarde. Después del 3 de noviembre no se aceptaran reportes. Cada día termina a la medianoche.
¿Se puede enviar el reporte a través de correo electrónico?
No. Deben usar el enlace indicado en la pregunta 1.
¿Puedo someter el reporte mas de una vez?
Si. Solo se tomará en cuenta el ultimo reporte sometido.
¿Como calculará la nota del proyecto?
La nota depende de como sea resuelto el problema y de la calidad y buen entendimiento que refleja el reporte. Sin embargo, puede usar los siguientes pesos para organizar su trabajo:
20% calidad del trabajo en general. El reporte es claro y conciso, y refleja buen entendimiento de parte de los estudiantes
20% Compuertas: diseño, simulación y discusión de resultados
40% Sumador-restador: diseño, y simulación para confirmar que opera correctamente (no produce resultados falsos). Discusión de los resultados.
10% Calcular la capacitancia de carga y la frecuencia máxima a la cual el circuito puede operar. Confirmar su calculo usando simulaciones.
5% Estimar de consumo total de potencia del circuito usando las ecuaciones y confirmar el estimado usando simulaciones. Explicar las diferencias, si alguna.
5% Referencias. Deben ser citadas en el texto del reporte para ilustrar la importancia del proyecto (técnicas de diseño usadas, importancia de los circuitos matemáticos, etc) en la electrónica digital. El uso de las referencias debe reflejar que usted comprende la importancia de mantenerse aprendiendo para su profesión.
¿Como puedo obtener información sobre LTSpice
Vea los vídeos que están en la pagina del proyecto.
Usé un módulo predefinido para generar los números. ¿Tengo que simularlo usando transistores?
Puede usar un modulo predefinido para aquello que no es el circuito que solicita el proyecto.
¿Como puedo cambiar los parámetros que no aparecen en el documento mymos.txt que menciona el video 2?
Debe añadirlos a los modelos mypmos y mynmos en el archivo.
¿Que parámetros puedo cambiar?¿En que unidades deben especificarse?
Vea todos los parámetros, sus nombres, las unidades y los valores que asume Spice si usted no especifica valor en este enlace.
¿Los resultados de la simulación tienen que ser exactamente iguales a los calculados?
No, los resultados de tiempos de propagación, corrientes, etc. que resultan de las simulaciones no tienen que ser iguales a los calculados. Debido a que el modelo usado por LTSpice es mas complejo que el que se usa para efectuar cálculos a mano, los resultados no serán iguales. Si el calculo es rudimentario el resultado de la simulación puede diferir por un factor de hasta 2 o 3. Una diferencia de un orden de magnitud probablemente indica un error. De todos modos, hay que juzgar los resultados de las simulaciones cuidadosamente y asegurar que la diferencia se debe a la aproximación usada y no a errores. El resultado binario de la suma o resta de dos números binarios debe ser, por supuesto, correcto.
¿Es correcto usar el método de la corriente promedio discutido en clase para hallar tiempos de propagación?
Si. Hay que usar las corrientes en el NMOS para la descarga y las corrientes en el PMOS para la carga. Como se discutió en clase, las compuertas complejas deben diseñarse a base de un inversor de referencia, y por lo tanto deben tener el mismo tiempo de propagación que el inversor.
¿Que significa el parámetro KP?
Es el k’ (trans-conductancia) del transistor, tanto para aparatos NMOS como PMOS. Debe ser igual al producto de la movilidad y la capacitancia del dióxido de silicio.
¿Como puedo estimar la frecuencia máxima a la que el circuito puede operar?
Para una compuerta, la frecuencia máxima es 1/(2tp), pero cuando el circuito tiene varias compuertas conectadas en cadena (la salida de un circuito conectada a la entrada de otro), los tiempos se acumulan pues la señal de entrada de la segunda compuerta no cambia instantáneamente. Para tal caso, una aproximación es fmax = 1/(2*sum(tp)) donde sum(tp) es la suma de todos los tiempos de propagación en la cadena. Otra aproximación se puede basar en la formula de Elmore, que esta en el libro de texto.
¿Que quiere decir “El inversor debe ademas ocupar un área mínima utilizando transistores con ancho y largo mínimos iguales a 0.75um y 0.5um, respectivamente, tanto para mosfets tipo $n$ como $p$.”?
El inversor de referencia debe usar área mínima (o sea, los transistores n-mos y pomos deben tener el mismo W/L y ser tan pequeños como permita el tiempo de propagación. El W no debe ser menor de 0.75 um y el L no debe ser menor a 0.5um. El tamaño y W/L de los transistores de las compuertas complejas debe basarse en su diseño del inversor de referencia.
Uso LTSpice en la Mac, y no encuentro como oprimir el botón derecho del ratón para cambiar los parámetros. ¿Que tengo que hacer?
El “Wine on Mac OS X” FAQ (Wine es el emulador que se utiliza para correr la versión de Windows de LTSpice bajo OS X) tiene instrucciones en este enlace.
¿Como puedo hacer mis propios módulos o sub-circuitos?
Un “search” de “ltspice” y “subcircuits” da varios resultados, como por ejemplo http://www.audio-perfection.com/spice-ltspice/hierarchical-blocks-in-ltspice.html.
¿Debo usar nmos y pmos o nmos4 y pmos4 en compuertas complejas?
Debe usar nmos4 y pmos4, pues hay que conectar el “body” de todos los nmos a tierra y el de todos los pmos a Vdd.
¿Como incorporo las capacitancias que menciona el ejemplo 14.6 en la simulación de ltspice?
Puede calcular Cox de KP, que es dada en el ejemplo 14.6 - KP=115E–6 para los nmos, y KP=30E–6 para los pmos. KP representa el producto de la movilidad Uo y Cox (Tox). Pero KP no es compatible con Uo (movilidad) y Tox - o sea, si especifica KP no debe especificar Uo y Tox, y viceversa.
Usando los siguientes modelos en un invertidor obtengo un resultado razonable (mas o menos la mitad de los tp, que considero que es razonable pues el metido de la corriente promedio es una aproximación relativamente rudimentaria) que aproxima lo calculado en el ejemplo 14–6.
.model mynmos2 nmos(LEVEL=3 VTO=0.5V W=0.375u L=.25u CGDO=3.E–10 CGSO=3.0E–10 cgbo=0. cj=0.0 tox=5.e–08 uo=775 CBD=1.E–15)
.model mypmos2 pmos(LEVEL=3 VTO=–0.5V W=1.125u L=.25u CGDO=3.e–10 CGSO=3.0E–10 cgbo=0. cj=0.0 tox=5.e–08 uo=250 CBD=1.E–15)
La Cw debe añadirse como un condensador externo de 0.2fF a la salida de cada compuerta.
¿Que frecuencia debo usar en la simulación donde estimo la potencia disipada por el circuito?
Puede escoger la frecuencia. Use un valor razonable. Si estima que el circuito puede operar a 1GHz, un buena opción es 100MHz. Como usa la misma frecuencia en la simulación, la f puede variar.
¿Como puedo estimar la potencia disipada usando los resultados de la simulación?
La potencia disipada por el circuito es igual a la que provee la fuente de potencia Vdd. Si, mientras oprime la tecla con el simbolo de windows (en la mac es la de “command”), hace un “click” en la fuente, aparecerá un termómetro y el programa añadirá un “plot” para “Vdd*Idd”. Oprimiendo “control” y haciendo un “click” en el titulo de esta grafica abre una ventana que muestra la potencia promedio.
¿Como debo escoger los W/L de los transistores?
Debe usar los W y L mínimos para calcular el tiempo de propagación para el inversor de referencia. La formula tp = 0.69(Req0)(Cint + Cext/S) que aparece en el libro y en las transparencias le permite escoger el factor S por el cual debe multiplicar los W/L para obtener un tiempo de propagación especifico. En el caso mostrado en el ejemplo 14–6, la Cw es la Cext.
Creo que estoy haciendo todo bien y aun así no puedo cumplir con los requisitos del diseño. ¿Que puedo hacer?
Si decide que no es posible satisfacer todos los requisitos, escoja la mejor opción que tenga disponible y que pueda satisfacer. Documente el proceso de análisis y de toma de decisiones, y explique por que no es posible cumplir con la especificación original.
El simulador no encuentra el sub-circuito especificado en el esquemático. ¿Que puedo hacer?
Algunas personas tienen este problema, pero la mayoría no, aun si usan el mismo sistema operativo. Es posible que se deba a diferencias en los “environment variables” definidos en el sistema. Cosas que pueden tratar para resolver el problema son: