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<h1> TP2 VLSI : Simulation Electrique </h1>
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[[PageOutline]]
== Objectifs ==

 *  Dans un premier temps, vous allez utiliser le simulateur '''eldo ''' dont la documentation se trouve dans le répertoire '''/users/soft/mentor/ams2004.2/documentation/''' (consultez le fichier '''eldo-ur.pdf''') et l'interface de visualisation ''' ezwave''' pour observer les caractéristiques statiques et dynamiques du transistor NMOS et de l'inverseur CMOS.

 * Dans un second temps vous allez étudier l'influence de la charge (nombre de portes attaquées) sur le temps de propagation d'un inverseur, puis d'un inverseur suivi d'un buffer.

 * En dernier lieu, vous allez observer l'influence de la résistance des fils d'interconnexion sur les temps de propagation.

Pour utiliser les outils '''eldo''' et '''ezwave''' vous devez être logué sur une machine de type Solaris ( par exemple rachmaninov)
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>ssh <nom_de_machine>
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et avoir fait 
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>source ~jeanlou/VLSI2007oct/TD-TME/S2/eldo.sh
}}}
== Exercices ==
La plupart des fichiers sont fournis, vous devez comprendre ce qui est écrit dans ces fichiers, seules des modifications mineures vont sont demandées.
=== Exercice 1- Caractéristiques du transistor NMOS ===
 * Copiez le fichier ''polar_nmos.spi'' (~jeanlou/VLSI2007oct/TD-TME/S2) dans votre répertoire
 * Analysez le contenu de ce fichier
 * Lancez la simulation par
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>eldo polar_nmos.spi
}}}
lors de cette simulation la tension ''VDS=3.3V'' et on fait varier la tension ''VGS'' de ''0'' à ''3V'' et on mesure le courant ''IDS''

==== Question 1 ====
Déterminez la tension de seuil à partir de laquelle le transistor commence à être passant.

=== Exercice 2- Simulation statique de l'inverseur CMOS ===
 * Copiez les fichiers ''mon_inv.spi '' et ''inv_statique.spi'' (~jeanlou/VLSI2007oct/TD-TME/S2) dans votre répertoire
 * Analysez le contenu de ces fichiers
 * Lancez la simulation 
{{{
>eldo inv_statique.spi
}}}
==== Question 1 ====
Qu'observez vous ?, cet inverseur vous parait-il équilibré ? justifiez votre réponse.
==== Question 2 ====
Faites varier la valeur de '''Wp''' jusqu'à ce que l'inverseur soit équilibré.

=== Exercice 3- Simulation dynamique de l'inverseur CMOS ===
 * Copiez le fichier ''inv_dynamique.spi '' (~jeanlou/VLSI2007oct/TD-TME/S2) dans votre répertoire
 * Analysez le contenu de ce fichier
 * Lancez la simulation 
{{{
>eldo inv_dynamique.spi
}}}
==== Question 1 ====
Ajoutez une capacité de charge à la sortie de votre inverseur, faites varier la valeur de cette capacité de ''0 fF'' à ''100 fF''. Pour chaque valeur mesurez le temps de commutation de l'inverseur et tracez la courbe '''t=f(C)'''.

=== Exercice 4-Insertion d'un buffer ===
 * Copiez le fichier ''buf_x8.spi '' (~jeanlou/VLSI2007oct/TD-TME/S2) dans votre répertoire
 * En partant du fichier ''inv_dynamique.spi'' écrivez le fichier ''invplusbuf.spi'' qui ajoute ''buf_x8'' entre la sortie de l'inverseur et la capacité de charge
 * Lancez la simulation 
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>eldo invplusbuf.spi
}}}
==== Question 1 ====
Simulez ce nouveau circuit en faisant varier la capacité de charge, comme pour l'exercice précédent on tracera la courbe '''t=f(C)'''.
==== Question 2 ====
A partir de quelle valeur de la charge '''C''' , l'insertion d'un buffer est-elle utile pour améliorer le temps de propagation global ?
==== Question 3 ====
A combien d'inverseurs correspond cette charge ?

=== Exercice 5-Influence de la résistance des fils d'interconnexion ===
 * Créez maintenant deux nouveaux fichiers ''inv_dynamique_resist.spi'' et ''invplusbuff_resist.spi '' en ajoutant une résistance correspondant aux fils d'interconnexion reliant la sortie de l'inverseur ou du buffer à la capacité de charge.
 * lancez les simulations en fixant la capacité de charge à ''90pF''
==== Question 1 ====
Qu'observez vous? proposez une explication.