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

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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

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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