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 新闻资讯     |      2019-11-15 09:55
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  CMOS反相器P管的计算此P管应取内部基本反相器的尺寸。和双列方式,用去驱动个四输入与非门故需要缓冲级使其驱动能力增加。*若权利人发现爱问平台上用户上传内容侵犯了其作品的信息网络传播权等合法权益时,在S端经三级反相器后将不工作的七个四输入与非门等效为负载电容CL而将工作的一个四输入与非门的三个个输入接高电平只将S端信号加在反相器上。图HC引脚图表HC真值表INPUTS输入Outputs输出ENABLE使能ADDRESS地址EEEAAAYYYYYYYYXXHXXXHHHHHHHHLXXXXXHHHHHHHHXHXXXXHHHHHHHHHLLLLLLHHHHHHHHLLLLHHLHHHHHHHLLLHLHHLHHHHHHLLLHHHHHLHHHHHLLHLLHHHHLHHHHLLHLHHHHHHLHHHLLHHLHHHHHHLHHLLHHHHHHHHHHLHC逻辑表达式:HC的逻辑图如图所示:图HC逻辑图工艺和规则及模型文件的选择根据设计要求选取MOSIS:mhpns作为工艺及设计规则从mhpnstdb文件可知:Technology:u(Lambda=um)Nwell本设计采用的参数如下:根据所选择的工艺本设计选取的CMOS流程元件模型文件mltypmd使用其参数进行相关计算。保护电路中的电阻可以是扩散电阻、多晶硅电阻或其他合金薄膜电阻其典型值为~Ω?

  版图数据的提交所设计的版图通过DRC和LVS的检查及ERC检查(本次设计不做)然后转换成制造掩膜用的码流数据用GDSII格式。为条件计算极限值用MOS管理想电流方程统一表达式:可以求出的值。因此只要保证电路图是正确的LVS检查就可以验证版图的正确性。图直流分析电路图图直流分析SPICE设置图直流分析输入输出电压关系分析:从电压关系可以看出转变电平大约在V左右符合设计的要求。对于HC器件整个芯片功耗为PT:符合设计要求。所设计的版图及其DRC检测分别如图和图所示。它的管脚图如图所示其逻辑真值表如表所示。是上述S支路各级器件功耗的总和(共有级)即:其中:为本级漏极PN结电容按①相关公式计算:为与本级漏极相连的下一级栅电容按②的计算(这里忽略输入提拉管的电容做近似计算):EMBEDEquation为本级漏连接到下一级栅连线杂散电容其值较小可忽略不计。【关键词】:集成电路设计HCTrannerPro版图设计目的与任务本课程设计是《集成电路分析与设计基础》的实践课程其主要目的是使学生在熟悉集成电路制造技术、半导体器件原理和集成电路分析与设计的基础上训练综合运用已掌握的知识利用相关软件初步熟悉和掌握集成电路芯片的系统设计→电路设计及模拟→版图设计→版图验证等正向设计方法。如果匹配表明版图的连接及版图中各管子的生成是正确的。图四输入与非门版图图四输入与非门版图DRC输出级的设计从计算中可以看出输出级的管的宽长比相比其它级来说是最大的因此这里必须采用梳状结构。同时为了用驱动必须加入缓冲门。对应的瞬态分析的结果见图。图瞬态分析电路图图瞬时分析SPICE设置图瞬态分析输入输出电压关系由仿真输出的结果报告文件可以得到其瞬态参数如下:则满足电路设计要求。图电路模拟用S支路电路把此电路图转化为SPICE文件加入电路特性分析指令和控制语句即可进行电路模拟。直流分析的电路图如图所示其对应的SPICE文件如图所示直流分析的输入输出电压曲线如图所示。对TannerPro软件的使用更加熟悉,图Cs的缓冲级图中M为输入级M为内部门M为缓冲级驱动门。

  在全部通过后将单元组合成电路最终做一次全版图的DRC以确保全版图正确。图pad元件版图总版图执行cell→instance→(选择需要调用的单元图)在一个新的cell内组合成整体电路图。而且为了方便画图这里就去。同时为了遵循版图规则基本反相器的尺寸由原来的改为。目录【摘要】设计目的与任务设计要求及内容设计方法及分析HC芯片简介工艺和规则及模型文件的选择电路设计输出级电路设计.内部基本反相器中的各MOS尺寸的计算.四输入与非门MOS尺寸的计算.三输入与非门MOS尺寸的计算.输入级设计.缓冲级设计.输入保护电路设计功耗与延迟估算模型简化功耗估算延迟估算电路模拟直流分析瞬态分析功耗分析版图设计输入级的设计内部反相器的设计输入和输出缓冲门的设计三输入与非门的设计四输入与非门的设计输出级的设计调用含有保护电路的pad元件总版图版图检查版图设计规则检查(DRC)电路网表匹配(LVS)检查版图数据的提交经验与体会参考文献附录A:HC电路总原理图附录B:HC芯片版图(未加焊盘)【摘要】现代社会正在飞速的发展集成电路已经成为现代科技发展的支柱产业现代技术产业的心脏可以说没有集成电路就没有现代社会。如下面列出了(log)的内容:图所示为输出完成信息文件即完成GDSII文件输出程序。因此N管的尺寸放大倍而P管尺寸不变即:代入内部反相器的宽长比可以算出逻辑MOS尺寸:图四输入与非逻辑门电路.三输入与非门MOS尺寸的计算同理可以计算三输入与非门的尺寸其逻辑电路图如图所示。版图设计规则检查(DRC)总图的版图设计规则检查见图所示。常用于音频放大电路,图输出级等效电路()输出级N管的计算当输入为高电平时输出为低电平N管导通后级TTL有较大的灌电流输入要求依据MOS管的理想电流统一方程式:可以求出的值。让你招人从此不愁。故有:缓冲输出级由于输出级部分要驱动TTL电路其尺寸较大因而必须在与非门输出与输出级之间加入一级缓冲门M如图所示。Vs的值应为约V。总的漏极PN结电容应是P管 的和N管的总和即:②栅电容Cg计算此处和为与本级漏极相连的下一级N管和P管的栅极尺寸近似取输出级的和值。其中S经一级输入反相器和一级三与非门后形成,因此这里取CMOS反相器N管的计算由于要与TTL电路兼容而TTL的输出电平在~V之间转换因此要选取反相器的状态转变电平:又知:代入数据有EMBEDEquation.缓冲级设计输入缓冲级由HC的逻辑图可知在输入级中有六个信号:S、S、S、A、A、A。输入级版图DRC如图所示。A和A)并当使能时提供个互斥的低有效输出(Y至Y)。该电场强度如果超过栅氧化层的击穿极限则将发生栅击穿使MOS器件失效因此要设置保护电路。

  二极管的有效面积可取或用Shockley方程计算。图输入级版图图输入级版图DRC内部反相器的设计内部反相器的宽长比比较小考虑到这个原因采用了将源、漏极的区域扩大的方法以保证能够符合设计规则。在X点之后的电路功耗则只计算一个支路。图估算延时、功耗Cs支路电路模型简化由于在实际工作中八个四输入与非门中只有一个可被选通并工作而另七个不工作所以估算功耗时只估算上图所示的支路即可。图保护电路至此完成了全部器件的参数计算汇总列出各级N管和P管的尺寸如下:输入级内部基本反相器输入缓冲级内部三与非门内部四与非门缓冲输出级输出级功耗与延迟估算在估算延时、功耗时从输入到输出选出一条级数最多的支路进行估算。图内部反相器它的负载由以下内部反相器的负载由Cl以下三部分电容组成:①本级漏极的PN结电容②下级的栅电容③连线杂散电容。图输入级电路提拉管P的(WL)P计算为了节省面积同时又能使较快上升取。.内部基本反相器中的各MOS尺寸的计算内部基本反相器如图所示它的N管和P管尺寸依据充放电时间和方程来求。将在LEDIT的界面点击File→ExportMaskData→GDSII→EXPORT即可得到(gds)以及(log)的文件。设计方法及分析HC芯片简介HC译码器可接受位二进制加权地址输入(A,为了计算出功耗在两个电源支路分别加入一个零值电压源V和V电压值为零(如下图所示)在模拟时进行直流扫描分析然后就可得出功耗。所以内部基本反相器的总负载电容为上述各电容计算值之和。由于保护电路计算比较复杂因此在版图设计中直接调用库中的标准pad因其包含保持电路就不必另外的保护电路设计。集成电路发展迅猛按功能结构分类集成电路可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数模混合集成电路三大类。单列,其主要计算如下:==≈()输出级P管的计算当输入为低电平时输出为高电平P管导通。实际运用中遇到可许多问题尤其是版图的检查DRC及LVS经过反复对原理图及版图的对比和修改才最终解决了LVS对不不通过的问题?

  请按照平台侵权处理要求书面通知爱问!所谓的层次化设计版图就是先设计单元版图由简单的单元版图再组成较复杂的单元版图一层层设计直至完成芯片的整体版图。M的P管和N管的尺寸即为上述所述的输入级CMOS反相器P管和N管尺寸M的P管和N管的尺寸即为内部基本反相器P管和N管尺寸M的P管和N管的尺寸由级间比值(相邻级中MOS管宽度增加的倍数)来确定。输出级的版图及其DRC检测分别如图和图所示。这里的功耗分析采用的是静态功耗所以这里没有加入脉冲源只有直流电源。设计要求()按题目要求独立完成设计全过程()设计时使用的工艺及设计规则()根据所用的工艺选取合理的模型库使用其参数进行相关计算()选用以lambda(λ)为单位的设计规则!

  功耗分析的电路原理图见图SPICE文件设置见图功耗分析结果见图。其中译码器是集成电路设计中一个典型的芯片集成电路设计方法、原理和流程是可以从中体现出来。图所示电路为双二极管、电阻结构输入保护电路。在延迟仿真的时候和相差较大所以调整了输出级的NMOS管的尺寸增大为。各级等效反相器延迟时间可用下式估算:各字母的意义如图所示。同时要求N管和P管的充放电时间分别求这两个条件下的极限值然后取大者。他有两种封装形式,如果要求尺寸或功耗最佳级间比值为~。以下为正文内容。做DRC检查时应该分成小块(单元)检查。设计内容()功能分析及逻辑设计()电路设计()估算功耗与延时()电路模拟与仿真()版图设计(全手工、层次化设计)()版图检查:DRC与LVS()后仿真(选做)()版图数据提交。以,瞬态分析从波形中得到然后进行相关计算。其主要计算如下:以为条件计算的极限值N管和P管的充放电时间和表达式分别为其计算过程如下:由故有=令在两种方法中因为中的大于中的故取方法中计算的结果即。根据截止延迟时间和导通延迟时间 的要求在最坏情况下必须保证等效N管、P管的等效电阻与内部基本反相器的相同这样四输入与非门就相当于内部基本反相器了。取由方程代入数据有:又有即代入上式解得取整数得到.四输入与非门MOS尺寸的计算四输入与非门的电路如图所示。LVS检查的结果见图所示!

  ....本专题收集HR最实用的人才测评基础知识、胜任力素质模型、MBTI、性格及能力测试、职业取向测试和常用表格等知识,第一周的参数计算使我对书本上许多公式的运用更加灵活对器件的延迟功耗等影响因素及怎样平衡这两者对器件的影响更加了解。图总图LVS对照检查结果由结果可以看出电路原理图与电路版图匹配正确。按集成度高低分类集成电路可分为SSI小规模集成电路、MSI中规模集成电路、LSI大规模集成电路、VLSI超大规模集成电路、ULSI特大规模集成电路、GSI巨大规模集成电路也被称作极大规模集成电路或超特大规模集成电路。图输入缓冲门图输入缓冲门DRC图输出缓冲门图输出缓冲门版图DRC三输入与非门的设计三输入与非门涉及到的管比较多区别于梳状结构这里采用了多条多晶硅栅而又考虑到尽量只用第一层金属线来布线(这样在总图连接引线会更加方便更加容易)这里引出了多晶硅栅分别接输入端口。N为扇出系数它的定义是:在本例中前级等效反相器栅的面积为M的P管和N管的栅面积总和下级栅的面积为个四输入与非门中与S相连的所有P管和N管的栅面积总和。而MOS器件的栅氧化层极薄这些感应的电荷使得MOS器件的栅与衬底之间产生非常高的电场。对软件的操作更加上手。按制作工艺分类集成电路可分为半导体集成电路和膜集成电路。由爱问共享资料用户提供,功耗估算CMOS电路的功耗中一般包括静态功耗、瞬态功耗、交变功耗?

  参考文献陈先朝集成电路课程设计指导书M广州:广东工业大学廖裕评陆瑞强TannerPro集成电路设计与布局实战指导M北京:科学出版社美毕查德拉扎维模拟CMOS集成电路设计M西安:西安交通大学出版社数字集成电路分析与设计M广州:广东工业大学大学附录A:HC电路总原理图附录B:HC芯片版图(未加焊盘)unknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownJRC4558是一种常见的双运算放大器芯片,③连线杂散电容Cs一般CPN+Cg≈CS可忽略CS作用。X前、X后表示S支路电路中X点之前或X点之后的所有器件。登录成功,因为本设计版图中最小孔尺寸为孔与多晶硅栅的最小间距为孔与有源区边界的最小间距为则取。第二周的软件实践操作使我对TannerPro软件的原理图设计流程版图设计流程电路仿真模型库及规则有了更加深入的了解。在X点之前的电路由于S均为输入级虽然AAA比S少一个反相器作为工程估算可以认为七个输入级是相同的于是估算功耗时对X点这前的部分只要计算S这一个支路最后将结果乘以七倍就可以了。由于A、A、A以及、、各驱动内部与非门个所以可以不用缓冲级。mltypmd模型文件的参数如下所示:电路设计输出级电路设计根据要求输出级等效电路如图所示输入Vi为前一级的输出可认为是理想的输出即。输入保护电路有单二极管、电阻结构和双二极管、电阻结构。请先进入【个人中心】-【账号管理】-【设置密码】完成设置全国最大的共享资料库,输入级的设计输入级的设计如图所示这里根据电路图由于提拉管的宽长比只有所以这里的多晶硅栅的宽度采用λ其余的多晶硅栅采用λ的设计方法。理论上这里取。设计要求及内容器件名称线译码器的HC芯片要求的电路性能指标()可驱动相当于pF电容负载()输出高电平时()输出底电平时()输出级充放电时间()工作电源V常温工作工作频率计算总功耗P。

  具体的版图和相应的版图DRC检测分别如图、图、图和图所示。等您下载。电路模拟电路模拟中为了减小工作量使用上述功耗与延迟估算部分用过的S支路电路图。图内部反相器版图图内部反相器版图DRC输入和输出缓冲门的设计对于缓冲门由于其管的宽长比比较大这里采用了梳状结构从而减少了其管的面积有效的利用的设计空间其设计原理与内部反相器类似。瞬态分析的电路图见图所示其对应的瞬态分析的SPICE文件设置见图所示?

  图输出级的版图图输出级的版图DRC调用含有保护电路的pad元件pad保护电路如图所示。如需使用密码登录,图输出缓冲级同理:.输入保护电路设计因为MOS器件的栅极有极高的绝缘电阻当栅极处于浮置状态时由于某种原因感应的电荷无法很快地泄放掉。按照附录A所示的逻辑图接线得到最终的电路版图图总版图版图检查这一个操作与每一个子模块的设计必须同步进行。图总图的DRC检查由DRC检查结果可以看出总图能够通过DRC检查。本资料为集成电路课程设计.doc文档,每一部分做成一个单元每个单元进行DRC检查。延迟估算算出每一级等效反相器延迟时间总的延迟时间为各级(共级)延迟时间的总和。图功耗分析电路原理图图功耗分析SPICE设置图功耗分析结果从波形中得出总功耗:从模拟分析得到的结果来看各项模拟参数都满足设计指标下面可进行版图设计。关键点是先求出式中的(即负载)。图GDSII文件输出程序完成信息经验与体会经过这两周的课程设计,直流分析直流分析:当输入由V变化到V过程中观察波形得到阈值电压(状态转变电平)Vs。因此所画电路通过了直流分析测试。

  为断开的三个三输入的非门栅电容按②的计算(这里取其中一个门做近似):为最后一级(即输出级)的下一级栅电容即负载电容pF。图三输入与非门版图图三输入与非门版图DRC四输入与非门的设计四输入与非门与三输入与非门一样也采用梳状结构。而且需要多个管并联来实现较大的宽长比。EMBEDEquationKSEEEMBEDEquation计算各级的公式:输入级EMBEDEquation同理可以代入相关数据计算其它级的及延迟内部反相器三输入与非门输入缓冲级四输入与非门输出缓冲级输出级所以总的延迟时间为符合设计要求。①本级漏极PN结电容计算其中是每的结电容是每的周界电容b为有源区宽度可从设计规则获取。由于CMOS电路忽略漏电静态功耗近似为工作频率不高时也可忽略交变功耗则估算时只计算瞬态功耗PT即可。版图设计本次的版图设计采用的是层次化、全手工设计版图。我对书本的内容掌握更深入,将数据代入上面公式得根据和的计算式及条件计算出和。S缓冲级的设计过程如下:S的缓冲级与输入级和内部门的关系如图所示。将与非门M等效为一个反相器类似上述S的缓冲级设计计算出M的P管和N管的尺寸。

  所设计的版图及其DRC检测分别如图和图所示。HC电路从输入到输出的所有各支路中只有S端加入了缓冲级因而增加了延时与功耗因此在估算延时、功耗时就以S支路电路图(如下图所示)来简化估算。图延迟时间上升与下降时间汇总列出每一集器件延迟时间最后得出总的延迟时间。除非E和E置低且E置高否则HC将保持所有输出为高。故采用图所示的电路通过正反馈的P作为上提拉管使较快上升减小功耗加快翻转速度。N管的尺寸放大倍而P管尺寸不变即:图三与非逻辑门电路代入内部反相器的宽长比可以算出逻辑MOS尺寸:.输入级设计由于本电路是与TTL兼容TTL的输入电平可能为V如果按正常内部反相器进行设计则N、P构成的CMOS将有较大直流功耗。电路网表匹配(LVS)检查电路图提取的网表文件(sp)与版图提取的网表文件(spc)进行元件和节点的匹配检查。设计的版图见图及DRC检测如图所示。功耗分析对电压源VI和VI进行直流扫描分析:“dclinsourceVIsweeplinsourceVI”输出“printdcp(VI)p(VI)”。这次课程设计使我对专业的的就业方向更加了解也锻炼了我独立分析问题解决问题的能力使我深深的体会到学习书本的知识是远远不够的还要通过不断实践加以巩固。HC特有个使能输入端:两个低有效(E和E)和一个高有效(E)。具体可取!