Paper
Resumen— En el presente artículo científico, se hará referencia al diseño e implementación de un circuito sumador de 3 bits utilizando transistores CMOS, mediante la simulación en los softwares Microwind y DSCH.
Palabras clave— DSCH, MICROWIND, SUMADOR
I. INTRODUCCIÓN
La tecnología CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor, "Metal Óxido Semiconductor Complementario") es utilizada parala fabricación de circuitos integrados, se caracteriza por manipular conjuntamente transistores de tipo PMOS (polaridad positiva) y tipo NMOS (polaridad negativa), configurados de tal forma que, en estado de reposo, el consumo de energía es debido a las corrientes parásitas. [1]
En la actualidad, la mayoría de los circuitos integrados que se fabrican utilizan la tecnología CMOS, esto incluyemicroprocesadores, memorias, DSPs y muchos otros tipos de chips digitales.
En el presente artículo se realiza la implementación de un sumador, empleando transistores de efecto de campo tipo PMOS y NMOS, para de este modo comprender de mejor manera el diseño de compuertas lógicas.
II. DESARROLLO DEL ARTÍCULO
A. Algebra de Boole
B. Familia CMOS
C. LÓGICA COMBINACIONAL
[2] [3]
D. MICROWIND YDSCH
[4] [5]
E. DISEÑO DEL CIRCUITO.
Para el diseño de un circuito sumador de tres bits se plantea la siguiente tabla de verdad.
ENTRADAS
SALIDAS
A
B
C
F1
F2
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
Donde,
El cual presenta el siguiente diagrama esquemático:
F. IMPLEMENTACIÓN DEL CIRCUITO.
Microwid
Para la implementación del circuito sumador de 3bits debemos generar transistores CMOS Y PMOS, tanto en serie o paralelo dependiendo del diagrama esquemático propuesto anteriormente.
Para ello se abre microwind y se abre la paleta de elementos.
Se selecciona el ingreso de transistor ya sea PMOS/NMOS para crear las diferentes compuertas: NAND, NOR entre otras.
En esta ventana se selecciona el tipo de transistor ya sea tipo P o tipo N,como también el Nbr of fingers diferente de 1 que permite poner un numero n de transistores en serie el transistor, y poner en 1 para poner los transistores en paralelo.
Para el ingreso de las entradas se selecciona una entra de reloj.
En esta ventana se puede editar el nombre de la señal de entrada así como también el nivel de voltaje de entrada, el tiempo en alto, el tiempo en bajo de laseñal de entrada.
Para poder visualizar la salida se pone un nodo visible el permite ver la salida del circuito.
En la ventana anterior se puede poner el nombre de la salida la cual se visualiza al simular el circuito.
Para dar inicio al circuito se da click en:
En el cual se puede visualizar tanto las señales de entrada como de salida del circuito propuesto en el proyecto.DSCH
Se ingresa al software DSCH el cual permite simular circuitos digitales. Para ello se abre la paleta de la librería de símbolos.
Con la cual se puede ingresar diferentes tipos de compuertas, transistores, etc.; que permite utilizar los transistores NMOS y PMOS para el circuito.
Con estos transistores se puede simular el diagrama esquemático propuesto anteriormente.
Para elingreso de las entradas, las salidas y la polarización de los elementos se utiliza los símbolos siguientes:
Cuando el diseño del circuito se ha concluido se puede simular dando click en:
Para el manejo de los valores de las entradas, para ver el resultado en las salidas del circuito.
III. CONCLUSIONES
Se comprobó mediante simulaciones en MICROWIND, las características propias de lostransistores PMOS y NMOS.
Al realizar las simulaciones con la ayuda del software MICROWIND, se observó que el periodo de conmutación varía dependiendo de la construcción del transistor PMOS y NMOS, dando como resultado que la respuesta en voltaje vs tiempo no es ideal.
El manejo del algebra booleana junto con los diferentes tipos de simplificación de funciones lógicas, como mapas de Karnaugh fueron...
Regístrate para leer el documento completo.