数字集成电路课程设计 38译码器.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.06M 资料格式：doc 举报版权申诉

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福州大学物信学院

数字集成电路课程设计报告

设计题目： 3-8译码器（74HC138）

班级： 4班

专业：微电子

姓名：

学号：

组名：

指导老师：

教师评分：

日期：

第1章概述

1.1 课程设计目的

1.2 课程设计的主要内容

第2章功能分析与逻辑分析

2.1 功能分析

第3章电路设计

3.1 模块划分

3.2 各级电路计算

第4章电路仿真

4.1总体电路

4.2总体symbol view

4.3 仿真图

4.4 仿真结果

4.5 功耗分析

4.6 本章小结

第5章版图设计

5.1 输入级版图

5.2 输入缓冲级版图

5.3 三输入与非门版图

5.4 输出缓冲级版图

5.5 输出级版图

5.6 整体版图

5.7本章小结

总体心得

附录

福州大学物信学院数字集成电路课程设计报告设计题目： 3-8 译码器（74HC138）班级： 4 班专业：微电子姓名：学号：组名：指导老师：教师评分：日期： 1

褔州大学数字集成电路课设计目录目录.........................................................................................................................................................................2 第 1 章概述...............................................................................................................................................................3 1.1 课程设计目的 ......................................................... 3 1.2 课程设计的主要内容 ................................................... 3 第 2 章功能分析与逻辑分析 .................................................................................................................................. 4 2.1 功能分析 ............................................................. 4 第 3 章电路设计.......................................................................................................................................................5 3.1 模块划分 ............................................................. 5 3.2 各级电路计算 ......................................................... 6 第 4 章电路仿真.......................................................................................................................................................9 4.1 总体电路 ............................................................. 9 4.2 总体 SYMBOL VIEW ....................................................... 10 4.3 仿真图 .............................................................. 10 4.4 仿真结果 ............................................................ 11 4.5 功耗分析 ............................................................ 11 4.6 本章小结 ............................................................ 13 第 5 章版图设计.....................................................................................................................................................14 5.1 输入级版图 .......................................................... 14 5.2 输入缓冲级版图 ...................................................... 14 5.3 三输入与非门版图 .................................................... 15 5.4 输出缓冲级版图 ...................................................... 15 5.5 输出级版图 .......................................................... 15 5.6 整体版图 ............................................................ 16 5.7 本章小结 ............................................................ 16 总体心得...................................................................................................................................................................17 附录...........................................................................................................................................................................17 2

褔州大学数字集成电路课设计第 1 章概述 1.1 课程设计目的综合应用已掌握的知识，熟悉集成电路设计流程，熟悉集成电路设计主流工具，强化学生的实际动手能力，培养学生的工程意识和系统观念，培养学生的团队协作能力。 1.2 课程设计的主要内容 1.2.1 课程设计题目及要求器件名称：3-8 译码器的 74HC138 芯片要求电路性能指标： ⑵ 驱动 10 个 LSTTL 电路（相对于 15PF 电容负载） ⑶ 于 VDD=3.3V，VOH=3V，VOL=0.3V ⑷ tTLH/tTHL=10ns； ⑷tPLH/tPHL（A1、A2、A3→Y）=15ns； ⑸ tPHL/ tPLH（S1、S2、S3→Y）=17ns ⑹ Pdis≤200mW，fwork=15MHZ 1.2.2 课程设计的内容 1. 功能分析及逻辑设计； 2. 电路设计及器件参数计算； 3. 估算功耗与延时； 4. 电路模拟与仿真； 5. 版图设计； 6. 版图检查：DRC 与 LVS； 7. 后仿真 8. 版图数据提交。 3

褔州大学数字集成电路课设计第 2 章功能分析与逻辑分析 2.1 功能分析 2.1.1 管脚图引出端符号：译码地址输入端选通端 A、B、C G1 /(G2A)、/(G2B) 选通端（低电平有效） Y0～Y7 译码输出端（低电平有效） 2.1.2 功能表 4

褔州大学数字集成电路课设计 2.1.3 逻辑图第 3 章电路设计 3.1 模块划分六级：输入级、内部反相器、输入缓冲级、内部逻辑门、输出级和输出缓冲级 5

褔州大学数字集成电路课设计 3.2 各级电路计算 3.2.1 输出级电路 C=15PF V=3V t=10ns I=5mA 当输入为高电平时，输出为低电平，N 管导通计算 Wn≈42u Ln 取 1u 当输入为低电平时，输出为高电平，P 管导通。计算 Wp≈160u Lp=1u 3.2.2 内部反相器 Tr=Tf=1ns Cpn=(3.714X10-9Wn+6.272X10-16)+(3.141X10-9Wp+6.405X10-16) 6

褔州大学数字集成电路课设计 1.78 pf (3.141X10-9Wn+3.714X10-9Wp+1.78X10-12)F 由于 tr=tf，由公式可近似认为故CL=(17.18X10-9Wn+1.78X10-12)F 由此可以计算得Wn=3.6um，取Wn=4um，则Wp=16umWn=4um，取Wn=4um，则Wp=16u 3.2.3 与非门 P 管 (W/L)p=(6/1)um P 管 (W/L)p=(16/1)um n 管 (W/L)p=(16/1)um n 管 (W/L)p=(12/1)um 3.2.4 输入级电路提拉管 PM1 的 W/L：（W/L）=3um/1um CMOS 反相器 PMO 管的 W/L：（W/L）=6um/1um cmos 反向 N 管 W/L=264 3.2.5 输入缓冲级电路 N=8 =(9/1)um =(18/1)um 7

褔州大学数字集成电路课设计 3.2.6 输出缓冲级电路 N=22.6 =14 =28 故在与非门中的 NMOS 器件与 PMOS 器件 N=(42+160)/(16+16)=6.3 N1=2.6 (W/L)n=37u (W/L)p=42u 8

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