CMOS门电路的线路图设计与仿真Word文档格式.docx

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课程名称

Course

集成电路设计技术

参考书

Reference

集成电路设计与布局

实战指导

电路newa

电路newb

5．CMOS三输入与非门

6.CMOS三输入或非门

7．试设计CMOS与或非门。

电路的逻辑功能为

8．试设计CMOS或与非门。

目的

Objective

1.掌握在S-EDIT中进行IC线路设计与方法；

2.掌握CMOS门电路设计的尺寸选择规则；

3.掌握PMOS管、NMOS管的串并联规则；

4.掌握利用T-SPICE进行电路直流和瞬时仿真的方法与步骤；

5.学习对电路时序图的理解。

内容（方法、步骤、要求或考核标准及所需工具、设备等）

一、实训设备与工具

1．PVI计算机一台；

2．TannerPro集成电路设计软件

二、实训方法、步骤与要求

1．CMOS门电路的线路图设计

1）进入S-EDIT程序

2）打开CMOS反相器模块

3）复制为新的设计模块newa或newb

4）将电路中的N管和P管分别进行复制，即每个门电路中有2个NMOS管和2个PMOS管

5）进行电路newa的连接：

①对于newa，2个NMOS管串联，而2个PMOS管并联；

②将PMOS管和NMOS管栅-栅对应相连，作为电路的输入，电路有两个输入端；

③将串联N管和并联P管的漏-漏相连，作为电路的输出；

④将串联N管的源接地，并联P管的源接电源电压；

⑤妥善处置好电路中所有MOS管的衬底。

6）进行电路newb的连接：

①对于newb，2个NMOS管并联，而2个PMOS管串联；

③将并联N管和串联P管的漏-漏相连，作为电路的输出；

④将并联N管的源接地，串联P管的源接电源电压；

7）妥善设置每个MOS管的尺寸

原则是等效的CMOS倒相器的尺寸，与标准CMOS倒相器尺寸匹配。

2．对电路newa和newb分析模拟

1）进入T-SPICE程序

2）加载包含文件，即引用1.25um的CMOS流程组件模型文件“ml2_125.md”

3）设定电源电压：

EditInsertCommandVoltageSourceConstant，恒定电压加在电路的电源电压和地之间

4）设定输入信号：

EditInsertCommandVoltageSourcePulse

需要对电路的两个输入端设置脉冲信号，两路脉冲信号的频率应当不同，一路是另一路的一倍为妥当，这样可以在最短的时间周期内，观测到所有可能信号

5）分析设定：

EditInsertCommandAnalysisTransient

6）输出设定：

EditInsertCommandOutputTransientResults

7）进行瞬时模拟

8）观察分析电路的瞬时分析结果

3．根据仿真结果，确定电路的功能，并牢记CMOS门电路构造电路的规则：

对于NMOS管，串与并或

对于PMOS管，并与串或

4.CMOS门电路的线路结构如下图所示

图1CMOSnewa门电路的线路结构图

图2CMOSnewb门电路的线路结构图

5．试设计CMOS三输入与非门。

（1）注意各MOS管尺寸选择；

（2）注意电路的输入和输出端连接；

（3）注意各MOS管衬底的连接。

6．试设计CMOS三输入或非门。

（2）注意NMOS管和PMOS管的串并联关系；

（3）注意电路的输入和输出端连接；

（4）注意各MOS管衬底的连接。