E.N.S.I.
SECTION : II3 SLE
Durée : 2h
Date: 17-11-2012
Enseignants : L.LATRACH
Document : Non autorisés
Session principale
Electronique pour
L’Embarqué
Le sujet comporte 3 exercices : Toutes les réponses doivent êtres justifiées.
Exercice 1 :
Soit le logigramme de la bascule D
1) Donner le nombre de transistor nécessaire pour réaliser ce circuit.
14 transistors
2) Donner le schéma du réseau n-Mos correspondant.
3) Donner le schéma du réseau p-Mos correspondant en utilisant le principe de la dualité.
1
4) Déduire le schéma du circuit complet.
5) Donner le schéma symbolique du circuit complet.
2
6) Simplifier le schéma du circuit complet en utilisant 2 simples Inverseurs et 2 portes
transmissions (transfert)
Exercice 2
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1) Soit un interrupteur à transistor MOSN de tension de seuil 0,75v et dont la grille est à
5v pour l'état fermé. On applique sur l'une des extrémités un signal carré.
Donner la forme du signal à la sortie
3
.
2) Soit un interrupteur à transistor MOSP .Donner la forme du signal à la sortie.
3) Un bon interrupteur conservant bien le niveau 1 et le niveau 0 est constitué des deux
MOS précédents en parallèle comme le montre la figure ci-dessous. Donner la forme
du signal à la sortie.
II. La figure ci-dessous montre une porte de transmission bidirectionnelle d'un dispositif
canal p, et d'un dispositif canal n, de tension de seuil respectivement Vtp et Vtn et validés
4
respectivement à l'aide de Vpen et Vnen. Cette porte est connectée entre une source de
tension Vin et une capacité de charge CL. Ona Vnt=|Vtp|
1. Charge de la capacité
a. Donner les conditions de fonctionnement d’un transistor NMOS selon chaque
mode (bloqué, saturé et Ohmique).
b. Donner les conditions de fonctionnement d’un transistor PMOS selon chaque
mode (bloqué, saturé et Ohmique).
c. Remplir à l'aide de croix le tableau ci-dessous en identifiant les 4 phases de
chargement du condensateur CL.
La phase 1 correspond à (Vout=0).
La phase 2 correspond à (Vout=Vtn).
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La phase 3 correspond à (Vout=VDD-Vtn).
La phase 4 correspond à (Vout=VDD).
Etat du
transistor
Bloqué
Saturé
Phase 1
Phase 2
Phase 3
Phase 4
NMOS PMOS NMOS PMOS NMOS PMOS NMOS PMOS
*
*
*
*
*
Ohmique
*
*
*
d. Donner l'allure de Vout(t)
5
2. Décharge de la capacité
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a. Remplir à l'aide de croix le tableau ci-dessous en identifiant les 4 phases de
déchargement du condensateur CL.
La phase 1 correspond à (Vout=VDD).
La phase 2 correspond à (Vout= VDD-Vtn).
La phase 3 correspond à (Vout= Vtn).
La phase 4 correspond à (Vout=0).
Etat du
transistor
Bloqué
Saturé
Ohmique
Phase 1
Phase 2
Phase 3
Phase 4
NMOS PMOS NMOS PMOS NMOS PMOS NMOS PMOS
*
*
*
*
*
*
*
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*
6
b. Donner l'allure de Vout(t)
Exercice 3 :
Soit le layout suivant:
1. Dessinez le schéma symbolique du circuit complet avec diffusions alignées.
2. Dessinez le schéma du réseau NMOS correspondant.
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3. Dessinez le schéma du réseau PMOS correspondant.
4. Dessiner le schéma du circuit complet.
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5. Déterminez l’´equation booléenne correspondante.
Y= ab + ab + ac
6. En déduire le logigramme du circuit
7. Combien de transistors NMOS et PMOS (séparément) sont nécessaires pour
réaliser ce circuit:
a. A partir des portes simples en CMOS.
16 transistors
9
b. A partir des portes de transmission en CMOS.
10 transistors
10