福州大学集成电路应用实验一
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北邮数电实验报告1. 实验目的本实验的目的是通过实际操作和实验验证,加深对数字电路的理解和掌握。
具体实验内容包括: 1. 实现各种基本逻辑电路(与门、或门、非门、异或门等)的电路设计。
2. 学习使用开关和LED灯进行数字信号输入和输出。
3. 掌握数字电路实验中常用的仪器设备的使用方法。
2. 实验器材和环境本实验所使用的器材和环境如下: - FPGA实验箱 - 数字逻辑集成电路(与门、或门、非门、异或门等) - 电源 - 接线板 - 数字电路实验仪器3. 实验步骤3.1 实验准备首先,我们需要将实验所需的器材连接好,包括将数字逻辑集成电路插入到FPGA实验箱上的插槽中,并将电源正确连接。
3.2 电路设计与布线根据实验要求,我们需要设计不同的基本逻辑电路。
比如,要设计一个与门电路,可以通过将两个输入端分别与两个开关连接,将输出端连接到一个LED灯上。
其他的逻辑电路同样可以设计类似的方式。
在设计和布线的过程中,需要注意保持电路的连通性,并避免出现短路等问题。
3.3 输入和输出信号设置根据实验要求,我们需要设置输入和输出信号。
可以通过控制开关的开合状态来设置输入信号,然后观察LED灯的亮灭情况来判断输出信号的状态是否符合预期。
3.4 实验数据记录和分析在实验过程中,我们需要记录每个逻辑电路的输入和输出信号状态,并进行分析。
可以通过绘制真值表或者逻辑门表来记录并分析数据。
4. 实验结果与分析根据实验步骤中记录的数据,我们可以得出实验结果,并进行进一步的分析。
比如,可以通过比对设计的逻辑电路输出和预期输出的差异,来判断实验是否成功完成。
5. 总结与反思通过本次实验,我深入了解和掌握了数字电路的基本原理和实验方法。
通过设计和实验验证,加深了对基本逻辑电路的理解,并熟悉了数字电路实验所使用的仪器设备。
在实验过程中,我遇到了一些问题,比如电路连接错误导致的信号不稳定等,但通过仔细调试和排查,最终解决了这些问题。
2023年本科集成电路设计与集成系统专业实习报告本次实习是在一家集成电路设计公司进行的,主要实习内容有三部分,分别是EDA工具使用、电路设计与仿真、芯片测试与验证,下面对每个部分进行详细介绍:一、EDA工具使用在实习前,本人已经掌握了EDA工具的基本理论和使用方法,但在实际应用中还是遇到了一些问题,需要在公司的工程师的指导下逐步解决。
1. Cadence VirtuosoCadence Virtuoso是一个常用的集成电路设计软件,主要用于电路图的绘制和模拟仿真。
在实习期间,我主要使用了Cadence Virtuoso用于向特定厂商提交设计文件。
从设计前,需要确保Cadence Virtuoso已经被正确的配置。
在实习的前几天,负责我的导师帮助我完成了安装、配置和授权的过程,并为我提供了一些在线的参考材料,逐步的帮助我掌握了Cadence Virtuoso的使用。
2. Synopsys HSPICESynopsys HSPICE是一个数学仿真程序,主要用于模拟电路行为、验证电路可行性和进行优化。
在实习期间,我学会了如何使用该软件来验证和优化我设计的电路。
由于HSPICE掌握需要一定的数学和物理知识,并需要对仿真结果进行一定的分析才能准确地得到电路的性能参数,因此在实习的过程中,我也需要经常向导师请教。
二、电路设计与仿真在熟悉了EDA工具后,我开始进行电路设计和仿真,利用所学的理论知识,我着手设计了一个4位二进制计数器。
1. 4位二进制计数器设计该计数器是一个同步计数器,由四个触发器组成,由于需求较为简单,所以我只需要实现计数器的加法模块。
基于这个需求,我使用进位加法器首先完成了设计。
在完成设计后,我将设计文件上传到了Cadence Virtuoso中进行了电路图的绘制和仿真,验证了电路的正确性和稳定性。
2. 电路仿真仿真是设计过程中至关重要的一环,通过仿真可以有效地检验电路的性能表现。
在完成计数器设计后,我使用Synopsys HSPICE进行了电路仿真,并根据仿真结果对电路进行了优化,进一步提高其性能表现。
西安邮电大学集成电路版图设计实验报告学号:XXX姓名:XX班级:微电子XX日期:20XX目录实验一、反相器电路的版图验证1)反相器电路2)反相器电路前仿真3)反相器电路版图说明4)反相器电路版图DRC验证5)反相器电路版图LVS验证6)反相器电路版图提取寄生参数7)反相器电路版图后仿真8)小结实验二、电阻负载共源放大器版图验证9)电阻负载共源放大器电路10)电阻负载共源放大器电路前仿真11)电阻负载共源放大器电路版图说明12)电阻负载共源放大器电路版图DRC验证13)电阻负载共源放大器电路版图LVS验证14)电阻负载共源放大器电路版图提取寄生参数15)电阻负载共源放大器电路版图后仿真16)小结实验一、反相器电路的版图验证1、反相器电路反相器电路由一个PMOS、NPOS管,输入输出端、地、电源端和SUB 端构成,其中VDD接PMOS管源端和衬底,地接NMOS管的漏端,输入端接两MOS管栅极,输出端接两MOS管漏端,SUB端单独引出,搭建好的反相器电路如图1所示。
图1 反相器原理图2、反相器电路前仿真通过工具栏的Design-Create Cellview-From Cellview将反相器电路转化为symbol,和schemetic保存在相同的cell中。
然后重新创建一个cell,插入之前创建好的反相器symbol,插入电感、电容、信号源、地等搭建一个前仿真电路,此处最好在输入输出网络上打上text,以便显示波形时方便观察,如图2所示。
图2 前仿真电路图反相器的输入端设置为方波信号,设置合适的高低电平、脉冲周期、上升时间、下降时间,将频率设置为参数变量F,选择瞬态分析,设置变量值为100KHZ,仿真时间为20u,然后进行仿真,如果仿真结果很密集而不清晰可以右键框选图形放大,如图3所示。
图3 前仿真结果3、反相器电路版图说明打开之前搭建好的反相器电路,通过Tools-Design Synthesis-Laout XL新建一个同cell目录下的Laout文件,在原理图上选中两个MOS管后在Laout中选择Create-Pick From Schematic从原理图中调入两个器件的版图模型。
实验1——积分器和微分器(μA741)【实验目的】(1)学会用集成运放设计积分器和微分器,熟悉电路原理和元件参数的计算。
(2)熟悉积分器和微分器的特点、性能,并会应用。
【实验仪器】•万用表,示波器,信号发生器,•“集成电路原理及应用”实验箱【实验原理】1. μA741芯片简介•μA741是第二代集成运放的典型代表•是采用硅外延平面工艺制作的单片式高增益运放。
•其特点是:•采用频率内补偿•具有短路保护功能•具有失调电压调整能力•具有很高的输入差模电压和共模电压范围•无阻塞现象,功耗较低,电源电压适应范围较宽•有很宽的输入共模电压范围,不会在使用中出现“阻塞”•在诸如积分电路、求和电路及一般的反馈放大电路中使用,均不需外加补偿电容。
μA741采用DIP8和SO8封装图11-2-1 μA741的引脚及功能2 积分器当开关S1断开时,IC1及其周围元件构成反相型积分器+IN–OFFSETNELLμOFFSETNEL –VNC+VOUTPUT• 积分器• 广泛应用于扫描电路、A/D 转换和模拟运算等方面。
其输出电压和输入电压的积分成线性关系。
• 输出电压与输入电压的关系为tt u C R t u )d (1)(i111o1⎰-=3 微分器当开关S1断开、S2闭合时,IC2及其周围元件构成反相型微分器。
图11-2-2 积分器和微分器电路原理图• 微分器• 其输出电压和输入电压的微分成线性关系,广泛应用于波形变换和模拟运算等方面。
• 输出电压与输入电压的关系为t u C R t u t d d )()(i225o2-=4 积分器和微分器当开关S2断开、S1闭合时,IC1、IC2及其周围元件构成积分器和微分器。
图11-2-2 积分器和微分器电路原理图【实验内容】1. 电路设计与仿真•参照图11-2-2设计积分器和微分器。
•用Multisim 软件对积分器和微分器电路进行仿真。
2. 积分器(1)将开关S1断开。
哈尔滨理工大学数字集成电路设计实验报告学院:应用科学学院专业班级:电科12 - 1班学号:1207010132姓名:周龙指导教师:刘倩2015年5月20日实验一、反相器版图设计1.实验目的1)、熟悉mos晶体管版图结构及绘制步骤;2)、熟悉反相器版图结构及版图仿真;2. 实验内容1)绘制PMOS布局图;2)绘制NMOS布局图;3)绘制反相器布局图并仿真;3. 实验步骤1、绘制PMOS布局图:(1) 绘制N Well图层;(2) 绘制Active图层; (3) 绘制P Select图层;(4) 绘制Poly图层; (5) 绘制Active Contact图层;(6) 绘制Metal1图层;(7) 设计规则检查;(8) 检查错误; (9) 修改错误; (10)截面观察;2、绘制NMOS布局图:(1) 新增NMOS组件;(2) 编辑NMOS组件;(3) 设计导览;3、绘制反相器布局图:(1) 取代设定;(2) 编辑组件;(3) 坐标设定;(4) 复制组件;(5) 引用nmos组件;(6) 引用pmos组件;(7) 设计规则检查;(8) 新增PMOS基板节点组件;(9) 编辑PMOS基板节点组件;(10) 新增NMOS基板接触点; (11) 编辑NMOS基板节点组件;(12) 引用Basecontactp组件;(13) 引用Basecontactn 组件;(14) 连接闸极Poly;(15) 连接汲极;(16) 绘制电源线;(17) 标出Vdd 与GND节点;(18) 连接电源与接触点;(19) 加入输入端口;(20) 加入输出端口;(21) 更改组件名称;(22) 将布局图转化成T-Spice文件;(23) T-Spice 模拟;4. 实验结果4.1 nmos版图4.2 pmos版图4.3反相器的版图4.4反相器的spice文件4.5反相器的仿真曲线5.实验结论通过对仿真曲线的分析,当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。
《集成电路应用》课程实验实验一 4053门电路综合实验学院:物理与信息工程学院专业: 电子信息工程年级: 2015级姓名:张桢学号:指导老师:许志猛实验一 4053门电路综合实验一、实验目的:1.掌握当前广泛使用的74/HC/HCT系列CMOS集成电路、包括门电路、反相器、施密特触发器与非门等电路在振荡、整形、逻辑等方向的应用。
2.掌握4053的逻辑功能,并学会如何用4053设计门电路。
3.掌握多谐振荡器的设计原理,设计和实现一个多谐振荡器,学会选取和计算元件参数。
二、元件和仪器:1.CD4053三2通道数字控制模拟开关2.万用表3.示波器4.电阻、电容三、实验原理:1.CD4053三2通道数字控制模拟开关CD4053是三2通道数字控制模拟开关,有三个独立的数字控制输入端A、B、C和INH输入,具有低导通阻抗和低的截止漏电流。
幅值为4.5~20V的数字信号可控制峰-峰值至20V的数字信号。
CD4053的管脚图和功能表如下所示CD4053真值表输入状态接通通道根据CD4053的逻辑功能,可以由CD4053由4053电路构成如下图所示8种逻辑门(反相器与非门或非门、反相器、三态门、RS触发器、——RS触发器、异或门等)。
])2)(()(ln[T DD T DD T DD T V V V V V V V RC T -+--=2.多谐振荡器的设计非门作为一个开关倒相器件,可用以构成各种脉冲波形的产生电路。
电路的基本工作原理是利用电容器的充放电,当输入电压达到与非门的阈值电压VT 时,门的输出状态即发生变化。
因此,电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。
可以利用反相器设计出如下图所示的多谐振荡器这样的多谐振荡器输出的信号周期计算公式为:当R S ≈2R 时,若:VT=0.5VDD ,对于HC 和HCU 型器件,有T ≈2.2RC对于HCT 型器件,有T ≈2.4RC四、实验内容:1. 验证CD4053的逻辑功能,用4053设计门电路,并验证其逻辑功能:(1)根据实验原理设计如下的反相器电路图:(2(3)验证逻辑功能:测试结果:0为低电平,1为高电平2.设计多谐振荡器:(1)根据实验原理设计如下的电路图:4053构成的RC振荡器(2)在面包板上连接电路。
集成电路认识实习报告一、实习背景本次实习是在某集成电路公司进行的认识实习。
在这个过程中,我有幸接触到了集成电路的相关知识,并且参与到了一些相关实际工作当中。
通过这次实习,我更加深入地了解了集成电路的概念、分类、设计流程等方面内容。
二、集成电路概述1. 什么是集成电路集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是将多个电子元件(如晶体管、电容器、电阻器等)集成在一块半导体芯片上的电路。
它是现代电子技术的重要产物,具有体积小、功耗低、性能高等特点。
2. 集成电路的分类根据功能和制造工艺的不同,集成电路可分为模拟集成电路(Analog Integrated Circuit,简称C)、数字集成电路(Digital Integrated Circuit,简称DIC)和混合集成电路(Mixed-Signal Integrated Circuit,简称MSIC)三种类型。
•模拟集成电路:主要用于处理连续信号,广泛应用于音频放大器、射频收发器等领域。
•数字集成电路:主要用于处理离散信号,广泛应用于计算机、通信设备等领域。
•混合集成电路:集模拟和数字功能于一体,用于处理同时包含连续和离散信号的应用。
3. 集成电路的设计流程集成电路的设计流程通常包括以下几个阶段:1.需求分析:根据需求确定电路的功能和性能要求。
2.电路设计:根据需求设计电路的结构和参数。
3.电路仿真:使用电路仿真软件验证电路的功能和性能。
4.物理布局:根据设计结果进行电路布局的规划。
5.掩膜制作:制作掩膜以便进行芯片制造。
6.芯片制造:使用掩膜进行芯片的制造和加工。
7.测试与验证:对芯片进行测试和验证,确保其功能和性能符合设计要求。
三、我的实习经历在实习期间,我主要参与了集成电路设计的前期工作,如需求分析和电路设计等环节。
以下是我的实习经历总结:1. 需求分析在需求分析阶段,我与导师一起与客户进行了访谈,了解了客户的需求和期望。
我们对需求进行了分析和整理,并与客户进行了沟通和确认。
集成电路的基础实验与应用摘要:本文旨在介绍集成电路的基础实验与应用。
首先,介绍了集成电路的定义和分类。
随后,探讨了集成电路的基本特性以及其在电子产品中的广泛应用。
然后,详细介绍了集成电路实验的基本原理和操作步骤。
最后,讨论了集成电路在通信、计算机和医疗等领域的应用,并指出了未来发展的趋势。
1. 引言集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是在单个芯片上集成了数百到数百万个电子元件的电路。
它的产生极大地推动了电子技术的发展,使得电子产品更加小型化、高效化和可靠化。
本文旨在通过实验和应用的角度探讨集成电路的基础知识和相关技术。
2. 集成电路的定义和分类集成电路是将多个电子元件(如晶体管、二极管等)通过金属联系线等方式连接在一起,形成一个电子系统。
根据电子元件的数量和复杂程度,集成电路可以分为小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)和大规模集成电路(LSI)等多个类别。
3. 集成电路的基本特性集成电路相比于传统的离散元件电路,具有以下几个基本特性:1) 紧凑性:集成电路中的电子元件被集成在一个小芯片上,具有很高的集成度和紧凑性。
2) 可靠性:集成电路采用批量生产的工艺,因此在质量和可靠性上具有很高的保障。
3) 低功耗:由于电子元件之间的距离很近,集成电路具有较低的功耗特性。
4) 高性能:集成电路在单个芯片上集成了大量电子元件,因此具有较高的性能和功能。
4. 集成电路的应用集成电路在电子产品的制造中具有广泛的应用,包括但不限于:1) 通信领域:集成电路在手机、无线网络和卫星通信等领域中扮演重要的角色,实现了信息的传递和交流。
2) 计算机领域:集成电路是计算机硬件的重要组成部分,通过集成电路的高速运算,实现了计算机的高效处理能力。
3) 医疗领域:集成电路在医疗器械中的应用越来越广泛,如心脏起搏器、血压计和体温计等。
4) 汽车电子领域:集成电路在汽车电子系统的控制和管理中发挥着关键作用,提高了汽车的安全性和舒适性。
目录一、版图设计流程二、设计要求三、原理图设计与绘制四、原理图仿真五、版图设计六、DRC验证七、实训心得体会一、版图设计流程:二、设计要求:(说明:A,B是输入脉冲,CP是控制信号,即输出)当CP是高电平时,Y截止;当CP是低电平时,Y=A+B)三、原理图设计与绘制:1、启动程序。
双击VMWARE软件,打开终端,在界面上输入icfb, 然后回车,进入软件工作区域;2、新建库文件。
在icfb-log界面上:file/new/library,设置库名,不需要技术文件;3、新建原理图。
File/new/cellview/creat new file 窗口:设置library name,cell name,view name,tool:compose schematic.然后点击确认;4、输入原理图。
(1)格点设置.options/display/grid control/dots,分别设置minorspacing ,major spacing,width,length;(2)象限选择。
鼠标左键点击一下当前页面即可选择输入原理图所在象限。
通过上下左右键可以调整当前象限状态;(3)输入:Add/instance/browse从library/analoglib,category/everying,cell/nmos,view/symbol,回到原理图输入界面,单击左键即出现nmos晶体管。
循环操作,将所需器件一一选择并放好。
输入信号引脚用pin按钮,在引脚上加标号时,用wire name按钮;(4)编辑元器件。
a、电源VCC.add/instance/Vdc,输入以后定义直流电压为5V,并将Vdc接地和电源;b、输入信号。
DC V oltage:5V,自己设定Pulse time,Period time.要求输入信号A,B和控制信号CP的脉冲要使输出端Y的现象明显才行;c、晶体管。
如NPN,将其定义为nvn,并定义长和宽。
集成运放的线性应用实验报告实验目的,通过实验,掌握集成运放的线性应用原理,加深对运放的理解,并学会运用运放进行线性应用。
实验仪器,集成运放实验箱、示波器、信号发生器、电压表、电阻、电容等。
实验原理,集成运放是一种集成电路,具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益等特点,可用于信号放大、滤波、积分、微分等线性应用。
在本实验中,我们将通过实验验证运放的线性应用原理。
实验步骤:1. 搭建基本的运放放大电路,连接电源并调节电压至适当数值。
2. 使用信号发生器输入正弦波信号,观察输出信号波形,并测量输入输出电压。
3. 更改输入信号频率,观察输出信号波形的变化。
4. 接入电容和电阻,组成低通滤波电路,观察输出信号波形的变化。
5. 接入电容和电阻,组成高通滤波电路,观察输出信号波形的变化。
6. 接入电容和电阻,组成积分电路,观察输出信号波形的变化。
7. 接入电容和电阻,组成微分电路,观察输出信号波形的变化。
实验结果:通过实验我们发现,在不同的线性应用中,集成运放都能够有效地进行信号处理。
在放大电路中,输入信号经过运放放大后输出;在滤波电路中,输入信号经过运放滤波后输出;在积分、微分电路中,输入信号经过运放积分、微分后输出。
同时,我们也观察到当输入信号频率变化时,输出信号波形也会相应变化,这说明运放对不同频率的信号都有良好的处理能力。
实验结论:通过本次实验,我们深入了解了集成运放的线性应用原理,并通过实验验证了其在不同线性应用中的有效性。
集成运放在电子电路中具有广泛的应用前景,能够满足不同场合对信号处理的需求。
掌握了集成运放的线性应用原理,我们可以更灵活地设计和应用电子电路,为工程实践提供了有力支持。
实验结束。
以上就是本次集成运放的线性应用实验报告,希望对大家有所帮助。
一、实验目的1. 理解集成运算放大器(运放)的基本原理和特性。
2. 掌握集成运放的基本线性应用电路的设计方法。
3. 通过实验验证运放在实际电路中的应用效果。
4. 了解实验中可能出现的误差及分析方法。
二、实验原理集成运算放大器是一种高增益、低噪声、高输入阻抗、低输出阻抗的直接耦合多级放大电路。
它广泛应用于各种模拟信号处理和产生电路中。
本实验主要研究运放的基本线性应用电路,包括比例、加法、减法、积分、微分等运算电路。
三、实验仪器与器材1. 集成运放(如LM741)2. 模拟信号发生器3. 示波器4. 数字多用表5. 电阻、电容等电子元件6. 面包板四、实验内容1. 反相比例运算电路(1) 设计电路:根据实验要求,搭建一个反相比例运算电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf的比值决定了放大倍数A。
(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。
b. 输入一定频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。
d. 计算放大倍数,并与理论值进行比较。
2. 同相比例运算电路(1) 设计电路:搭建一个同相比例运算电路,其中输入电阻R1和反馈电阻Rf 的比值决定了放大倍数A。
(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。
b. 输入一定频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。
d. 计算放大倍数,并与理论值进行比较。
3. 加法运算电路(1) 设计电路:搭建一个加法运算电路,实现两个输入信号的求和。
(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。
b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。
d. 验证输出波形为两个输入信号的相加。
4. 减法运算电路(1) 设计电路:搭建一个减法运算电路,实现两个输入信号的相减。
(2) 实验步骤:a. 连接电路,确保无误。
b. 输入两个不同频率和幅值的正弦信号,观察输出波形。
c. 改变输入信号幅度,记录输出波形。
一、实训背景与目的随着信息技术的飞速发展,集成电路(IC)已经成为现代电子设备的核心部件。
为了提高学生对集成电路技术的理解和应用能力,我们于2023年秋季学期开展了为期两周的集成电路技术应用实训。
本次实训旨在通过理论与实践相结合的方式,让学生深入了解集成电路的基本原理、设计方法、制造工艺以及在实际应用中的挑战和解决方案。
二、实训内容与安排本次实训共分为两个阶段:线上理论学习和线下实操训练。
线上理论学习阶段1. 集成电路基础知识:介绍了集成电路的发展历程、分类、基本结构以及工作原理。
2. 数字电路设计:学习了数字逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等基本概念和设计方法。
3. 模拟电路设计:介绍了模拟电路的基本元件、放大器、滤波器等设计原理。
4. 集成电路制造工艺:了解了集成电路制造的基本流程,包括硅片制备、光刻、蚀刻、离子注入、扩散等。
线下实操训练阶段1. 集成电路设计与仿真:使用Multisim软件进行数字电路和模拟电路的设计与仿真。
2. 集成电路版图设计:使用Cadence软件进行集成电路版图设计,包括布局、布线、DRC等。
3. 集成电路封装与测试:学习集成电路封装的基本原理和测试方法。
4. 集成电路应用案例分析:分析实际应用中的集成电路设计案例,了解集成电路在不同领域的应用。
三、实训过程与成果1. 线上理论学习阶段在理论学习阶段,我们通过在线视频课程、教材阅读和小组讨论等方式,深入学习了集成电路的相关知识。
学生们对集成电路的基本原理和应用有了更深刻的理解,为后续的实操训练打下了坚实的基础。
2. 线下实操训练阶段在实操训练阶段,学生们分组进行集成电路设计与仿真、版图设计、封装与测试等实践项目。
以下是部分实训成果:- 数字电路设计与仿真:学生们成功设计并仿真了一个简单的数字逻辑电路,实现了基本的逻辑功能。
- 模拟电路设计与仿真:学生们设计并仿真了一个低通滤波器,验证了电路的滤波性能。
- 集成电路版图设计:学生们完成了集成电路版图设计,并进行了DRC检查,确保版图设计的正确性。
集成电路分析与设计课程实验1(2010-03-18)熟悉Cadence设计软件中的Schematic Editing进行原理图编辑,并使用Spectre工具进行仿真验证。
要求及说明:1. NMOS和PMOS晶体管的1级模型参数参考教材(拉扎维,P32)中表2.1,相应的Spectre 模型为hquicmodel_v1.0.scs。
2. 假设VDD=3V,NMOS和PMOS器件的衬底端子(B,除非另有说明)分别接地和VDD (或最正的电压节点),(W/L)=50/2(即W=50u,L=2u)。
3. 采用直流扫描(DC Sweep,改变VX),画出IX和晶体管的跨导关于VX的函数曲线图。
4. 解释分析结果,比较仿真分析结果与你的手工计算结果。
5. 报告截止提交日期为2008年3月25日。
题目:(参考拉扎维的模拟CMOS集成电路设计P34-35)2.5 对图2.42的每个电路,画出IX 和晶体管跨导(gm)关于VX的函数曲线。
VX从0变化到VDD。
+1.9VxV(b)1VxV 2.42图2.6 对图2.43的每个电路,画出IX 和晶体管跨导(gm)关于VX的函数曲线。
VX从0变化到VDD。
I 原理图绘制篇1.右键open Terminal2.输入icfb&3.回车启动Cadence4.Tools – Library Manager…5.File-Library新建项目6.输入建立的项目的名称-OK7.选择Don’t need a Techfile-OK8. File-Cell View新建项目9.输入建立的子项目名称-OK10.输入器件按快捷键I11.选择Browse – analoglib-nmos4-symbol输入nmos器件12.在属性框里填写器件的模型和参数:模型名称:nmos、参数W=50u L=2u 点Hide完成13.修改器件参数如果想修改器件参数,选择该器件后按快捷键q,可以在属性框里修改14.输入直流电源:快捷键I – analoglib – vdc – symbol15.放置直流电压源,如果放置位置不满意可以按快捷键m移动位置,移动到指定位置后按ESC 退出16.修改电压源参数:按q,然后逐一修改17.输入接地符号GND18. 按W进行连线19.Check and Save请确认保存,不保存仿真无法正常进行II 仿真验证篇1.Tools – Analog Environment启动模拟电路仿真环境ADE2.在ADE中选择Setup-Model Libraries3.按浏览Browse选择我们需要的模型:hquicmodel_v1.0.scs-OK4.Add - OK5.Analyses-Choose…6.选择DC – Component Parameter7.通过选择Select Component,选择需要进行参数扫描的电压源,然后在弹出页选DC项,OK或者自己手动在Choosing Analyses中填写也行8.填写DC扫描的起止值Start = 0 Stop = 3 OK9.选择输出节点波形OUTPUTS-To Be Plotted – Select on Schhematic10.在原理图上选择输出节点波形,电压选连线电流选器件的节点,我们需要器件电流,所以我们选择NMOS的漏端。
《集成电路应用》课程实验实验一 4053门电路综合实验
学院:物理与信息工程学院
专业: 电子信息工程
年级: 2015级
姓名:张桢
学号:
指导老师:许志猛
实验一 4053门电路综合实验
一、实验目的:
1.掌握当前广泛使用的74/HC/HCT系列CMOS集成电路、包括门电路、反相
器、施密特触发器与非门等电路在振荡、整形、逻辑等方向的应用。
2.掌握4053的逻辑功能,并学会如何用4053设计门电路。
3.掌握多谐振荡器的设计原理,设计和实现一个多谐振荡器,学会选取和
计算元件参数。
二、元件和仪器:
1.CD4053三2通道数字控制模拟开关
2.万用表
3.示波器
4.电阻、电容
三、实验原理:
1.CD4053三2通道数字控制模拟开关
CD4053是三2通道数字控制模拟开关,有三个独立的数字控制输入端A、B、C和INH输入,具有低导通阻抗和低的截止漏电流。
幅值为4.5~20V的数字信号可控制峰-峰值至20V的数字信号。
CD4053的管脚图和功能表如下所示
4053引脚图
4053的8种逻辑功能
CD4053真值表
根据CD4053的逻辑功能,可以由CD4053由4053电路构成如下图所示8种逻辑门(反相器与非门或非门、反相器、三态门、RS 触发器、——RS 触发器、异或门等)。
输入状态 接通通道
])
2)(()(ln[
T DD T DD T DD T V V V V V V V RC T -+--=2.多谐振荡器的设计
非门作为一个开关倒相器件,可用以构成各种脉冲波形的产生电路。
电路的基本工作原理是利用电容器的充放电,当输入电压达到与非门的阈值电压VT 时,门的输出状态即发生变化。
因此,电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。
可以利用反相器设计出如下图所示的多谐振荡器
这样的多谐振荡器输出的信号周期计算公式为:
当R S ≈2R 时,若:VT=0.5VDD ,对于HC 和HCU 型器件,有
T ≈2.2RC
对于HCT 型器件,有
T ≈2.4RC 四、实验内容:
1. 验证CD4053的逻辑功能,用4053设计门电路,并验证其逻辑功能:
(1)根据实验原理设计如下的反相器电路图:
CD4053构成反相器电路
(2)在面包板上连接电路。
(3)验证逻辑功能:
测试结果:0为低电平,1为高电平
A X
0 1
1 0
2.设计多谐振荡器:
(1)根据实验原理设计如下的电路图:
4053构成的RC振荡器
(2)在面包板上连接电路。
(3)用示波器观察输出波形,记录输出信号的频率,与其和理论值进行对比:
实际值理论值频率F 480.8Hz 454.5Hz
五、实验总结:
通过本次实验,我学习和了解了CMOS集成芯片的特点,明白了CMOS集成芯片在电路设计中的应用。
通过运用4053设计门电路,我掌握了CD4053的逻辑功能,以及如何用4053设计各种门电路。
同时,用设计出来的反相器,搭成多谐振荡器,我学会了如何选取并计算一个多谐振荡器的元件参数。