课程设计课件(06级).pptVIP

集成电路课程设计 材料与能源学院微电子工程系 集成电路课程设计 指导教师：陈先朝 xchchen@163.net) 器件名称： 3—8线译码器的74HC138芯片(学号尾号为双数的同学) 含两个2－4译码器的74HC139芯片(学号尾号为单数的同学) 或自选复杂程度与此相当的其他芯片，但需指导教师同意。 要求的电路性能指标： 可驱动10个LSTTL电路（相当于15pF电容负载）； 输出高电平时，|IOH|≤20μA，VOH，min=4.4V； 输出底电平时，|IOL|≤4mA，VOL，man=0.4V； 输出级充放电时间tr=tf ，tpd＜25ns； 工作电源5V，常温工作，工作频率fwork=30MHz，总功耗 Pmax＝150mW(整个芯片)。 一、课程设计题目 二、设计内容 1．功能分析及逻辑设计； 2．电路设计； 3．估算功耗与延时； 4．电路模拟与仿真； 5．版图设计（全手工、层次化设计）； 6．版图检查：DRC与LVS； 7．后仿真(选做)； 8．版图数据提交。 按题目要求，每一位学生独立完成设计全过程。 设计时使用的工艺及设计规则： 学号尾号 Technology and DRC　 0 MOSIS: mamin08 1 MOSIS: mhp_n05 2 MOSIS: mhp_n08 3 MOSIS: mhp_n12 4 MOSIS: mhp_ns5 5 MOSIS: mhp_ns8 6 ORBIT: orbtn12 7 ORBIT: orbtn20 8 ORBIT: orbtp12 9 ORBIT: orbtp20 三、设计要求 严格按要求使用工艺及设计规则。 根据所用的工艺，选取合理的模型库，修正不合理的参数，使用其参数进行相关计算。 参考模型库地址：TSpice10.1\models 选用以lambda(λ)为单位的设计规则。 工艺及规则地址：LEdit11.1\Samples\tech\mosis和orbit目录中。 设计时间安排：两周 指导与答疑 计算阶段：本周二至周五 地点—教2-206(一班)、教2-208(二班) 每天上午8：30、下午2：00签到 上机阶段：宿舍或工3-308 设计的考评：按平时、答辩、报告书综合评出该课程设计成绩—优、良、中、及格、不及格五个等级。 四、主要教学环节 五、课程设计报告的内容和要求 课程设计报告的内容必须包括上述设计内容的每一项，每一项要有设计思路分析，合理性分析； 每一个参数计算要列出计算公式来源，选用原始参数依据；(公式→数据代入→结果) 每一级电路参数计算（主要是W/L）要有相应的电路图； 模拟时要列出源程序，所用模型参数，结果及分析； 版图设计要有单元版图和总体布置版图； 总结这次课程设计的经验和体会； 每人提交一份设计说明报告书； 提交电子版电路图、版图和设计说明报告书：每个班刻一张光盘，每人各设立一个子目录--××号×××(班内顺序) 格式：详见《广东工业大学本科课程设计规范》第十二条 一、74HC139电路简介 设计方法简介（以74HC139为例） 74HC139的管脚图 74HC139真值表(一半) 1 1 1 1 × × 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 Y3 Y2 Y1 Y0 A0 A1 Cs 数据输出 输入 片选 74HC139的逻辑表达式： 74HC139的逻辑图 1.输出级电路 据要求，输出级等效电路如图所示。 二、电路设计 （1）CMOS N管（W/L）N的计算 当输入为高电平时，输出为低电平，N管主(饱和)导通，后级TTL有较大的灌电流输入，要求|IOL|≤4mA，VOL，man=0.4V，依据MOS管的设计方程进行计算。 其中，输入Vi为前一级的输出，可认为是理想的输出，即ViL＝VSS，ViH=VDD。 求出（W/L）N，min极限值。注意用lambda(λ)为单位表示。 MOS管的理想电流方程分段表达式： MOS管的理想电流方程统一表达式： MOS管的设计方程: （2）CMOS P管（W/L）P的计算 当输入为低电平时，输出为高电平，P管主(饱和)导通。同时要求N管和P管的充放电时间tr=tf ，分别求出这两个条件下的（W/L）P，min极限值，然后取大者。 以|IOH|≤20μA，VOH，min=4.4V为条件计算（W/L）P，min 极限值：用MOS管的设计方程； 以tr=tf为条件计算（W/L）P，mi