浙江大学刘芳君、沈继忠等：三种CMOS反相器抗电磁干扰性能研究

中文摘要

电磁干扰会影响 CMOS 电路的性能，研究电路的抗干扰能力有助于设计性能更高的电路。电流型 CMOS 电路在深亚微米工艺下具有速度快、功耗低等优点，近年来得到广泛发展。本研究主要探讨了电流型 CMOS 电路的抗干扰能力。

文中介绍了电压型 CMOS、MOS 电流型逻辑电路（MCML）和电流型 CMOS 三种结构的非门电路。通过仿真模拟电磁干扰对这三种非门电路的影响，定义了一个受干扰程度因子，用于比较不同干扰点、干扰波形和干扰频率对 65 纳米工艺下电路的影响。此外，通过改变电流型 CMOS 电路输入端串联电阻值，研究了干扰信号电阻与电路抗干扰性的关系。

仿真结果表明：在高工作频率下，电流型 CMOS 电路具有更好的抗干扰性，且工作频率越高，抗干扰性越强。此外，研究发现温度和工艺对三种电路的抗干扰性能有影响。在 -40 °C 至 125 °C 温度范围内，温度越高，电压型 CMOS 和 MCML 电路的抗干扰能力越弱，而电流型 CMOS 电路的抗干扰能力越强。在 28 纳米工艺下，电流型 CMOS 电路的相对抗干扰能力比其他两种电路更强；电压型 CMOS 和 MCML 电路的相对抗干扰能力与 65 纳米工艺下相似，而电流型 CMOS 电路的相对抗干扰能力比 65 纳米工艺下更强。本研究为设计抗电磁干扰的电流型 CMOS 电路提供了依据。

关键词： 电压型 CMOS；MOS 电流型逻辑电路；电流型 CMOS；电磁干扰；反相器

作者： 刘芳君，沈嘉明，沈继忠

单位： 浙江大学信息与电子工程学院，中国杭州市，310027

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引用格式： Fangjun LIU, Jiaming SHEN, Jizhong SHEN, 2024. Research on electromagnetic interference resistance performance of three kinds of CMOS inverters. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, 25(10):1390-1405.

https://doi.org/10.1631/FITEE.2400264

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