Chipentwicklung fu127 ur Pixel - Prof. Dr. Norbert Wermes ...
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48 4. Messungen an Teststrukt<strong>ur</strong>en di erentieller Stromlogik<br />
Zähler-Fehlerrate [%]<br />
0<br />
20<br />
40<br />
60<br />
80<br />
100<br />
Leistung pro Flipflop [µW]<br />
15,6 15,7 15,8 15,9<br />
Eingangsfrequenz 150MHz<br />
Vddd 2.4V, Vlo 0V<br />
150 Messungen pro Punkt<br />
3,24 3,26 3,28 3,30 3,32<br />
Biasstrom [µA]<br />
Abbildung 4.10: Funktionstest eines asynchronen Binärzählers bei 150MHz<br />
Eingangstakt.<br />
Periodendauer [ns]<br />
-- 50,00 25,00 16,67 12,50 10,00 8,33 7,14 6,25 5,56<br />
18<br />
Leistung vs. Frequenz bei sicherer Zählerfunktion<br />
3,75<br />
16 Eingangsfrequenz 10-150MHz<br />
Vddd 2.4V, Vlo 0V<br />
3,33<br />
14<br />
2,92<br />
Leistung pro Flipflop [µW]<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
16 Bit Zähler<br />
Berechnet aus Verzögerungszeiten<br />
1σ-Exemplarstreuung<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180<br />
Frequenz [MHz]<br />
2,50<br />
2,08<br />
1,67<br />
1,25<br />
Abbildung 4.11: Maximal mögliche Zählrate in Abhängigkeit des Biasstroms,<br />
gemessen an einem 16-Bit Zähler (schwarz) und berechnet aus<br />
Verzögerungszeiten (rot). Die Zähler benötigten einen minimalen Biasstrom<br />
von ca. 1,2µA.<br />
Bias-Strom [µA]
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