集成電路課程設計74h

1、集成電路課程設計論文 劉旭波- 1 -目錄 目錄【摘要】......................................................................................................................................................- 2 -1. 設計目的與任務..........................

2、...........................................................................................................- 3 -2. 設計要求及內容..................................................................................................

3、...................................- 3 -3. 設計方法及分析.....................................................................................................................................- 4 -3.1 74HC138 芯片簡介................

4、.......................................................................................................- 4 -3.2 工藝和規(guī)則及模型文件的選擇...............................................................................................

5、...- 5 -3.3 電路設計.......................................................................................................................................- 6 -3.3.1 輸出級電路設計...................................................

6、...........................................................- 6 -3.3.2． 內部基本反相器中的各 MOS 尺寸的計算................................................................- 9 -3.3.3． 四輸入與非門 MOS 尺寸的計算.....................................

7、..........................................- 10 -3.3.4． 三輸入與非門 MOS 尺寸的計算...............................................................................- 11 -3.3.5． 輸入級設計....................................................

8、..............................................................- 11 -3.3.6． 緩沖級設計..................................................................................................................- 12 -3.3.7． 輸入保護電路設計.....

9、...............................................................................................- 14 -3.4. 功耗與延遲估算...........................................................................................................

10、.............- 15 -3.4.1. 模型簡化.........................................................................................................................- 16 -3.4.2. 功耗估算....................................................

11、.....................................................................- 16 -3.4.3. 延遲估算.........................................................................................................................- 17 -3.5. 電路

12、模擬....................................................................................................................................- 19 -3.5.1 直流分析......................................................................

13、....................................................- 20 -3.5.2 瞬態(tài)分析........................................................................................................................- 22 -3.5.3 功耗分析................

14、........................................................................................................- 24 -3.6. 版圖設計.....................................................................................................

15、...............................- 26 -3.6.1 輸入級的設計................................................................................................................- 26 -3.6.2 內部反相器的設計.......................................

16、.................................................................- 27 -3.6.3 輸入和輸出緩沖門的設計............................................................................................- 27 -3.6.4 三輸入與非門的設計...................

17、.................................................................................- 28 -3.6.5 四輸入與非門的設計....................................................................................................- 29 -3.6.6 輸出級的設計

18、................................................................................................................- 30 -3.6.7 調用含有保護電路的 pad 元件................................................................................

19、....- 31 -3.6.8 總版圖............................................................................................................................- 31 -3.7. 版圖檢查..............................................................

20、......................................................................- 32 -3.7.1 版圖設計規(guī)則檢查（DRC） .......................................................................................- 32 -3.7.2 電路網表匹配（LVS）檢查............

21、............................................................................- 33 -3.7.3 版圖數據的提交............................................................................................................- 34 -4. 經驗與體會...

22、........................................................................................................................................- 35 -5. 參考文獻.......................................................................

23、........................................................................- 36 -附錄 A：74HC138 電路總原理圖............................................................................................................- 37 -附錄 B：74HC

24、138 芯片版圖(未加焊盤).................................................................................................- 38 -集成電路課程設計論文 劉旭波- 3 -1. 設計目的與任務 設計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的基

25、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。2. 設計 設計要求 要求及內容 及內容2.1 器件名稱 器件名稱3-8 線譯碼器的 74HC138 芯片2.2 要求的電路性能指標 要求的電路性能指標(1) 可驅動相當于 25pF 電容負載；(2) 輸出高電平時，，A IOH ? 20 ? V VOH 4 . 4 min , ?(3) 輸出底電平時，

26、， mA IOL 4 ? V VOL 4 . 0 min , ?(4) 輸出級充放電時間 ， f r t t ? 15 r t ns ?(5) 工作電源 5V，常溫工作，工作頻率 ，計算總功耗 P。 MHz f work 30 ?2.3 設計內容 設計內容(1) 功能分析及邏輯設計；(2) 電路設計；(3) 估算功耗與延時；(4) 電路模擬與仿真；(5) 版圖設計（全手工、層次化設計） ；(6) 版圖檢查：DRC 與 LVS；(7) 后