集成電路分析與設計課程設計(完整版)
【正文】 而P管尺寸不變，即：圖5 內部邏輯門的電路 輸入級設計由于本電路是與TTL兼容，如果按正常內部反相器進行設計，則NP1構成的CMOS將有較大直流功耗。：， ， 。以|IOH|≤20μA，VOH，min=（W/L）P，min極限值：用PMOS管的理想電流方程分段表達式：PMOS低電平導通，Vs=5V Vg=0V Vd= Tox= Vto= Uo= Vgs= 5V Vds= PMOS工作在線性區(qū)Ids= 取相近整數(shù) 又N管和P管的充放電時間tr和tf表達式分別為： 以tr=tf為條件計算（W/L）P，min極限值。一．目的與任務 4二．設計題目及要求 4 4 要求的電路性能指標 4 設計內容 4三、74HC139芯片介紹 4四、電路設計 6 工藝與設計規(guī)則和模型的選取 6 輸出級電路設計 7 輸出級 N管（W/L）N的計算 7 P管（W/L）P的計算 8 內部基本反相器中的各MOS尺寸的計算 9 12 輸入級設計 12 緩沖級的設計 13 13 14 輸入保護電路設計 15 各級N管和P管的尺寸匯總 16五、功耗與延遲估算 17 模型簡化 17 功耗估算 18 延遲估算 19六、電路模擬 20 21 瞬態(tài)分析 21 功耗分析 22七、版圖設計 22 各模塊版圖設計 22 22 輸入緩沖級版圖 23 三輸入與非門版圖 23 輸出級版圖 24 24 總版圖 25 電路網(wǎng)表匹配（LVS）檢查 26 30八、心得體會 32九、參考文獻 32 一．目的與任務 本課程設計是《集成電路分析與設計基礎》的實踐課程，其主要目的是使學生在熟悉集成電路制造技術、半導體器件原理和集成電路分析與設計基礎上，訓練綜合運用已掌握的知識，利用相關軟件，初步熟悉和掌握集成電路芯片的系統(tǒng)設計→電路設計及模擬→版圖設計→版圖驗證等正向設計方法二．設計題目及要求 含2個2—4譯碼器的74HC139芯片（根據(jù)要求使用工藝及規(guī)則：MOSISI：mhp_ns8，） 要求的電路性能指標（1）可驅動10個LSTTL電路（相當于15PF電容負載）；（2）輸出高電平時，；（3）輸出低電平時，；（4）輸出級充放電時間，；（5）工作電源是5V，常溫工作，工作頻率，總功耗。=1即 取整數(shù)值=48比較①和②中（W/L）P，min值，取大值者=48作為輸出級的（W/L）P值。=總的漏極PN結電容應是N管故采用如圖6所示的電路，通過正反饋的P2作為上提拉管，使ViH較快上升，減小功耗，加快翻轉速度。圖中M1為輸入級，M2為內部門，M3為緩沖級驅動門。輸入保護電路有單二極管、電阻結構和雙二極管、電阻結構。在74HC139電路從輸入到輸出的所有各支路中，只有Cs端加入了緩沖級，其級數(shù)最多，延時與功耗最大，因此在估算74HC139芯片的延時、功耗時，就以Cs支路電路圖(如圖10所示)來簡化估算。PT=CL總Vdd2fmax其中：+++ = + + + ==(12)＋(14)+ =++ = = = ===++ )+++=所以=對于74HC139器件，整個芯片功耗為2PT =（滿足設計要求） 延遲估算算出每一級等效反相器延遲時間，總的延遲時間為各級（共6級）延遲時間的總和。 功耗分析由波形圖可以看出，P(V21)= P(V22)=所以 Ptotal==，且滿足設計要求。經(jīng)過LVS檢驗，證明版圖和原理圖完全對等，版圖設計沒有錯誤。往往看起來畫出的版圖和原理圖應該是完全對等的，可是在LVS中總是提示not equal，這時候我就只能耐心的閱讀英文提示，并且從相關信息中判斷到底是版圖還是原理圖出錯（當然一般是版圖連接的問題），然后仔細的觀察原理圖和版圖的SPICE文件語句，通過SPICE語句以及對版圖，原理圖的細
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