一种12T SRAM的设计.doc

摘要:本文首先介绍了几种不同的SRAM单元，逐个介绍它们的工作原理，在介绍原理的同时对比分析它们的相似之处与不同之处。然后用CADENCE的spectre仿真器进行模拟仿真。仿真的主要内容有各个单元在不同的电源电压和位线电容下的功耗分析，以及不同的下拉比下的稳定性分析，并汇总仿真结果进行综合分析。最终我们发现新提出的12T多阈值CMOS存储单元在相同的电源电压和位线电容下的静态功耗明显小于其它结构，同时在相同的下拉比下的静态噪声容限明显优于其他单元。这是由于在12T SRAM结构中，两个低阈值晶体管组成的传输门与两个高阈值睡眠晶体管结合实现了电荷的共享从而降低了静态功耗，同时两个额外的电压源分别与两个位线相连接，可以降低电压摆幅从而降低动态功耗。同时多阈值CMOS拥有更低的漏电流，可以提高稳定性。

关键词：SRAM ,稳定性 , 静态功耗 , spectre仿真, 睡眠晶体管 , 传输门。

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-3

1.1研究背景及意义-3

1.2 SRAM的发展-3

1.3本章总结-3

第二章SRAM单元及原理-4

2.1  6T  SRAM-4

2.2  7T  SRAM-5

2.3  8T  SRAM-5

2.4  9T  SRAM-6

2.5 SRAM基本性能-7

2.5.1动态功耗-7

2.5.2静态功耗-7

2.5.3稳定性-8

2.6本章总结-8

第三章 低功耗12T结构原理与仿真-9

3.1原理简介-9

3.2睡眠晶体管-10

3.3传输门TG-10

3.4摆动电压-12

第四章电路搭建与仿真-13

4.1反相器参数设置-13

4.2电路仿真-14

4.3本章总结-16

第五章仿真结果汇总分析-17

5.1在不同电源电压下的静态功耗分析-17

5.2不同位线电容下的静态功耗-18

5.3不同下拉比下的稳定性分析-19

5.4本章总结-20

参考文献-21

致谢-21