ノイズマージンとは

のいずまーじん

出力側が保証する電圧レベルと、入力側が正しく判定できる電圧レベルとの差。Lレベルは VIL(max) − VOL(max)、Hレベルは VOH(min) − VIH(min) で求め、これより小さいノイズなら誤判定しない。

「ノイズマージン」は、3分野の4問の練習問題に出てきます(MOSFET, データシートの読み方, SRAM・フラッシュメモリなど)。

ロジックレベルとノイズマージン · 図解集で見る

この用語の分野: データシートの読み方

ノイズマージンの練習問題に挑戦

出力側のICが VOH(min) = 2.9 V、VOL(max) = 0.4 V、入力側のICが VIH(min) = 2.0 V、VIL(max) = 0.8 V のとき、Lレベルのノイズマージンはいくらか。

A0.9 V
B0.4 V
C0.8 V

答えと解説を見る

正解：B. 0.4 V

Lレベルのノイズマージンは VIL(max) − VOL(max) = 0.8 − 0.4 = 0.4 V です。出力は最悪でも0.4 V以下のLを出し、入力は0.8 VまではLと判定するので、その差の0.4 Vまでのノイズが乗っても誤判定しません。Hレベルのノイズマージンは VOH(min) − VIH(min) = 2.9 − 2.0 = 0.9 V です。このようにノイズマージンは出力側と入力側の保証値を組み合わせて求め、小さいほうがその接続の弱点になります。0.8 VはVIL(max)そのものです。

解説の中の「ノイズマージン」

Lレベルのノイズマージンは VIL(max) − VOL(max) = 0.8 − 0.4 = 0.4 V です。
出力側のICが VOH(min) = 2.9 V、VOL(max) = 0.4 V、入力側のICが VIH(min) …
pMOSのゲート幅をnMOSの2〜3倍にして駆動能力をそろえると、論理しきい値が電源電圧の約半分になり、ノイズマージンが上下で等しくなり、立ち上がりと立ち下がりの遅延もそろいます。
CMOSインバータの論理しきい値電圧を電源電圧のほぼ半分にするための設計として正しいものはどれか。
出力は電源とグラウンドの電位まで完全に振れるため、ノイズマージンも大きくとれます。
CMOSの「C(Complementary:相補型)」が表す意味として正しいものはどれか。
電源電圧を下げるとノイズマージンが小さくなり、トランジスタのばらつきが相対的に効いて、読み出し時のデータ反転や書き込み失敗が起きやすくなります。
SRAMの電源電圧を下げていくと起こりやすい問題として正しいものはどれか。

「ノイズマージン」が出てくる問題(4問)

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