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画出一种CMOS的D锁存器的电路图和版图。(未知)

编程题 中等 笔试真题

参考答案

一种典型的CMOS D锁存器采用传输门结构,由两个传输门和两个反相器构成。电路图:第一级传输门TG1由时钟CLK控制,输入D;TG1输出接反相器INV1(P管和N管)形成锁存节点Q_bar;第二级传输门TG2由互补时钟CLKB控制,将INV1输出反馈回其输入;INV2输出Q。版图设计:INV1、INV2的P管共用N阱,N管共用P衬底;传输门采用双指栅结构以减小寄生电容;注意阱接触孔和衬底接触孔密集布置以防止闩锁效应;电源线VDD和地线VSS走线粗,满足电流需求;信号线CLK和CLKB使用第二层金属以减少耦合;版图布局按信号流方向从左到右:输入D、TG1、INV1、TG2、INV2、输出Q,确保最小面积和规则对齐。

涉及知识点

  • CMOS D锁存器电路结构
  • 传输门原理
  • 版图设计规则
  • 闩锁效应预防
  • 阱接触与衬底接触
  • 信号流向与版图布局
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