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《MOS管集成电路设计》期中论文CMOS二输入与非门设计专业：电子信息工程指导教师：梁竹关 日期：2015年5月21日 目录一 电路设计1.1 与非门基础 ·····································31.2 CMOS二输入与非门·····························4二 版图设计2.1 LASI7软件介绍·································52.2 版图设计过程···································5三 规则检查·····································8四 LTspice仿真·································104.1电路仿真分析软件简介····················104.2 LTspice仿真过程·······························11五 总结········································15六 参考文献····································15摘要MOS（Metal-Oxide-Semiconductor）晶体管是一种金属-氧化物半导体硅场效应管，分为PMOS管和NMOS管两种，由NMOS和PMOS共同构成的电路即为CMOS电路。和传统的TTL电路相比，MOS集成电路具有功耗较低，速度较快，输入阻抗高，热稳定性好等优点，因而在目前有着广泛的应有，可以预见的是，MOS集成电路代替TTL电路已是大势所趋。与非门是一种数字电路的基本逻辑电路，可以看做是与门与非门的结合，若当输入均为高电平（1），则输出为低电平（0）；若输入中至少有一个为低电平（0），则输出为高电平（1），在数字电路中有着非常重要的作用。本设计旨在采用CMOS设计一个二输入的与非门，根据需要，它由两个PMOS（M3和M4）和两个NMOS（M1和M2）构成。其中，两个PMOS作为上拉管，两个NMOS作为下拉管，两个输入信号A和B分别加在两对互补的NMOS管和PMOS管的栅极上，输出从他们的漏极引出。设计完之后，用LASI7软件画出版图并进行规则检查。关键词：CMOS、与非门、逻辑电路、LASI7一 电路设计1.1 与非门基础与非门是数字电路中一种重要的逻辑电路，本设计设计的是二输入与非门，它有两个输入端和一个输出端，当输入均为高电平，输出为低电平；若输入中至少有一个为低电平，则输出为高电平，其逻辑符号如图1所示图1 二输入与非门逻辑符号由于有两个输入，所以真值表中它的组合共有4种形式，如表1所示ABF001011101110表1 二输入与非门真值表1.2 CMOS二输入与非门二输入与非门的下拉管由串联的NMOS管M1和M2组成，上拉管则由并联的PMOS管的M3和M4构成。两个输入信号A和B分别加在两对互补的NMOS管和PMOS管的栅极上，输出从他们的漏极引出。当两个输入端A和B窦唯高电平时，两只NMOS下拉管M1和M2都导通，而两只PMOS上拉管M3和M4都截止，电源VDD和地之间没有电流通路形成，输出被导通的NMOS下拉管拉倒低电平0，则输出为低电平；只要两个输入端有低电平输入，其对应的PMOS上拉管导通，但NMOS下拉管截止，电源VDD到地之间没有电流通路形成，输出被导通的上拉管拉到VDD即输出高电平。与真值表相对照，发现该电路实现了二输入与非门的功能。用Multisim画出电路设计如图2所示图2 CMOS二输入与非门二 版图设计2.1 LASI7软件介绍LASIS是一个通用的IC布线和设计系统。LASI可以用于各种电路的设计和布线，LASI的图形功能很强，能够输入原理图并对其进行分析。LASI由一个主要的画图主程序和几个工具程序组成。包括GDS、CIF、DXF格式转换工具、位图格式的设计规则检查工具和一个能从原理图提取SPICE文件的图形化的SHPICE编译器。LASI在80年代中被作者用来在MS-DOS下作为自己设计IC的软件，后来作者开发了WINDOWS下的LASI。LASI本身不支持SPICE仿真，但是LASI能够与现有很好的SPICE仿真工具集成。另外，LASI作为一个开放式的项目，相关的电路资源十分丰富。2.2 版图设计过程完成了电路原理图设计之后，需要用LASI7进行版图的设计。打开LASI7之后，首先要对各层属性进行设计，点击Attr按钮，在弹出的对话框中即可进行相关层属性的设置。如图3所示图3 Attr界面本设计对板层属性的设置如表2所示LayerColorFillDashCONTA130NWELW03NSELG00PSELY00POLIR70MET1B90A