Dimensionamiento de transistores en circuito CMOS

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Hola, actualmente estoy estudiando para un curso de diseño de circuitos digitales y tenía una pregunta sobre el diseño de circuitos aquí. Desafortunadamente, la muestra que nos dieron estaba incompleta y no me dijeron por qué esta persona estaba equivocada aquí. Sé que el tamaño del ancho (suponiendo que la longitud sea constante) de los transistores PMOS en el diseño CMOS es ~ 2.5 veces el ancho de NMOS para garantizar un flujo de corriente similar y, lo que es más importante, un tiempo de propagación, pero estoy un poco confundido sobre cómo se aplican esas reglas a serie PMOS/NMOS y paralelo PMOS/NMOS.

¿Tengo razón al suponer que el ancho de Mpa debe ser tal que la misma corriente fluya a través de esa rama como en la rama paralela con Mpc y, por lo tanto, debería tener el doble del ancho de Mpc, 20 micrones? ¿Y que el ancho de Mpc es de 10 micrones porque los dos transistores PMOS de 5 micrones de ancho Mpd y Mpe a continuación suman un transistor de 10 micrones de ancho en la cantidad de corriente que pasa a través de ellos?

Gracias por cualquier ayuda.

Respuestas (2)

Creo que la suposición es que todos los PFET deben ajustarse para que el rendimiento general sea similar al de los NFET, no solo Mpa y Mpc. Paralelamente, solo se mejorará la velocidad, por lo que hay que fijarse en las combinaciones en serie. Si 2um es la referencia de tipo N y el equivalente de P es 5um, supondremos que los N son 2um.

Mpc, Mpd y Mpe deben tener cada uno la mitad de la resistencia de la referencia de 5um, ya que Mpc está en serie con cualquiera de los otros. Por lo tanto, tienen un tamaño de 10um.

La combinación de Mpa y Mpb en serie debe coincidir con Mpc, por lo que tienen la mitad de la resistencia, o el doble del ancho de la puerta, como Mpc...20um.

Aparte, le preguntaría al profesor por qué estoy usando un libro que usa unidades de um en lugar de nm. La tecnología avanza.

El ancho generalmente se toma como 2,5 veces NMOS para un transistor PMOS para compensar la velocidad de los electrones. En este caso, si la longitud también aumenta 2,5 veces, se supone que debe considerar otro factor de multiplicación de 2,5 para el circuito.

No la velocidad de los electrones sino la movilidad de los portadores. En el silicio tipo p los portadores son huecos y tienen menor movilidad.
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