二或门电路的设计
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二极管或门电路原理二极管是一种常用的电子元件,它具有单向导电性质,可以用于构建各种电路,其中之一就是或门电路。
在本文中,我们将详细介绍二极管的工作原理以及或门电路的构建原理。
首先,让我们来了解一下二极管的基本原理。
二极管是由两种不同材料的半导体材料构成的,通常是P型半导体和N型半导体。
当P型半导体和N型半导体通过特定工艺制作而成的二极管,会形成PN结。
当PN结处于正向偏置时,电子和空穴会在PN结处相互扩散,导致电流的流动;而当PN结处于反向偏置时,电子和空穴会被PN结的电场阻挡,电流无法通过。
这就是二极管的单向导电特性。
在电子电路中,我们可以利用二极管的单向导电特性构建逻辑门电路,其中之一就是或门电路。
或门电路的逻辑功能是,只要输入端A或者输入端B中的任意一个为高电平,输出端就会输出高电平。
现在让我们来了解或门电路的构建原理。
或门电路可以由多种不同的电子元件构成,其中一种常见的构建方式就是利用二极管和电阻。
具体来说,我们可以将两个二极管的阴极分别连接到输入端A和输入端B,然后将它们的阳极连接到输出端,再通过一个电阻将输出端连接到正电源。
当输入端A或者输入端B中的任意一个为高电平时,对应的二极管就会导通,使得输出端的电压升高,从而实现或门电路的逻辑功能。
除了利用二极管和电阻构建或门电路外,我们还可以利用集成电路来实现或门电路的功能。
在集成电路中,或门电路通常由多个晶体管构成,通过适当的连接方式,可以实现与二极管和电阻构建的或门电路相同的逻辑功能。
总结一下,二极管具有单向导电特性,可以用于构建逻辑门电路中的或门电路。
通过合理的连接方式,我们可以利用二极管和其他电子元件构建出具有特定逻辑功能的电路。
希望本文对二极管或门电路原理有所帮助,谢谢阅读!。
二极管与、或门,三极管非门电路原理一、二极管与门电路原理图1 二极管与门电路如图1,为二极管与门电路,Vcc=10v。
假设3v及以上代表高电平,0.7及以下代表低电平。
下面根据图中情况具体分析一下:1.Ua=Ub=0v时,D1,D2正偏,两个二极管均会导通,此时Uy点电压即为二极管导通电压,也就是D1,D2导通电压0.7v。
2.当Ua,Ub一高一低时,不妨假设Ua=3v,Ub=0v,这时我们不妨先从D2开始分析,D2会导通,导通后D2压降将会被限制在0.7v,那么D1由于右边是0.7v左边是3v所以会反偏。
截止,因此最后Uy为0.7v,这里也可以从D1开始分析,如果D1导通,那么Uy应当为3.7v,此时D2将导通,那么D2导通,压降又会变回0.7,最终状态Uy仍然是0.7v。
3.Va=Vb=3v,这个情况很好理解,D1,D2都会正偏,Uy被限定在3.7V。
总结(借用个定义):通常二极管导通之后,如果其阴极电位是不变的,那么就把它的阳极电位固定在比阴极高0.7V的电位上;如果其阳极电位是不变的,那么就把它的阴极电位固定在比阳极低0.7V的电位上,人们把导通后二极管的这种作用叫做钳位。
二、二极管或门电路原理图2 二极管或门电路原理如图2,这里取Vss = 0v,不取-10v.1、当Ua=Ub=0v时,D1,D2都截至,那么y点为0v。
2、当Ua=3v,Ub=0v时,此时D1导通,Uy=30.7=2.3v,D2则截止。
同理Ua=0v,Ub=3v时,D2导通,D1截至,Uy=2.3v。
3、当Ua=Ub=3v时,此时D1,D2都导通,Uy=3-0.7=2.3v.三、三极管非门电路原理图3 三极管非门电路原理如图3所示,为三极管的一个最基础应用,非门,还是如前面一样,分情况介绍。
1、当Ui=0v时,三极管处于截止状态,此时Y点输出电压Uy=Vcc=5v。
2、当Ui=5v时,三极管饱和导通,Y点输出为低。
课程设计任务书学生姓名:王伟专业班级:电子1001班指导教师:刘金根工作单位:信息工程学院题目: 基于CMOS的二输入与门电路初始条件:计算机、Cadence软件、L-Edit软件要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:2周2、技术要求:(1)学习Cadence IC软件和L-Edit软件。
(2)设计一个基于CMOS的二输入的与门电路。
(3)利用Cadence和L-Edit软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计,并进行相应的设计、模拟和仿真工作。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。
时间安排:2013.11.22布置课程设计任务、选题;讲解课程设计具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课程设计答疑事项。
2013.11.25-11.27学习Cadence IC和L-Edit软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。
2013.11.28-12.5对二输入与门电路进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。
2013.12.6 提交课程设计报告,进行答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (2)绪论 (3)一、设计要求 (4)二、设计原理 (4)三、设计思路 (4)3.1、非门电路 (4)3.2、二输入与非门电路 (6)3.3、二输入与门电路 (8)四、二输入与门电路设计 (9)4.1、原理图设计 (9)4.2、仿真分析 (10)4.3、生成网络表 (13)五、版图设计................................................... (20)5.1、PMOS管版图设计 (20)5.2、NMOS管版图设计 (22)5.3、与门版图设计 (23)5.4、总版图DRC检查及SPC文件的生成 (25)六、心得体会 (28)七、参考文献 (29)八、附录 (30)摘要本文从设计到仿真以及后面的版图制作等主要用到了Cadence IC软件和L-Edit软件等。
或门逻辑电路教学设计一、引言逻辑门是数字电路的基本构建块,用于处理和操控二进制数据。
其中,或门(OR gate)是最基本的逻辑门之一,其能够接受两个输入信号,并通过逻辑运算输出一个结果。
本文将基于或门逻辑电路,设计一种教学实验,旨在帮助学生了解或门的工作原理,提升其对数字电路的理解能力。
二、实验目的1.理解或门的基本原理及工作方式;2.掌握或门逻辑电路的真值表;3.学会使用逻辑门进行电路搭建和信号运算;4.培养学生的实验操作能力和团队合作意识。
三、实验器材与材料1.实验板;2.或门芯片;3.导线、电阻和电源。
四、实验步骤1.实验准备在实验板上搭建所需的或门电路。
将或门芯片连接到电源,然后连接两个输入信号和一个输出信号。
确保电路连接正确,并确认实验板上的电源电压值。
2.电路连接将或门芯片引脚与电源、输入信号以及输出信号相连。
确保连接的可靠性,避免短路或断路现象。
3.电路测试提供各种输入信号组合,观察输出信号的变化情况。
记录真值表并分析其逻辑运算结果。
根据实验结果,验证或门的工作原理。
4.实验总结总结实验过程和结果,让学生对或门逻辑电路有更深入的理解。
引导学生思考或门的应用领域,并激发他们对数字电路设计的兴趣。
五、实验注意事项1.实验连接要牢固可靠,避免短路或断路现象;2.实验过程中要注意电路连接的正确性,避免接错引脚;3.实验结束后,请关闭电源并清理实验现场。
六、实验拓展根据学生的实际情况和兴趣,可以拓展以下内容:1.设计并搭建多个或门的电路,实现更复杂的逻辑运算;2.通过编程语言模拟或门逻辑电路的工作过程;3.研究其他类型的逻辑门及其工作原理;4.应用或门逻辑电路解决生活中的问题,如自动门、闹钟等。
七、实验结论通过本次实验,学生将掌握或门逻辑电路的基本原理和工作方式。
通过对输入信号和输出信号的观察和实验结果的分析,学生能够理解或门的逻辑运算规律,并在实际应用中灵活运用。
此外,通过实验过程中的团队合作,培养学生的实验操作能力和合作意识。
集成电路课程设计——二输入异或门的前仿设计姓名:胡国勤学号:07063211专业:电子科学与技术指导老师:蔡志民二〇一〇年十二月二十五日二输入异或门的前仿设计一、实验目的1、了解异或门的逻辑单元。
2、二输入异或门电路原理图输入方法。
3、二输入异或门的前仿设计。
二、实验原理1、异或门逻辑单元异或门逻辑功能:F=A⊕B 。
异或门逻辑符号如图1所示:图1 异或门逻辑符号异或门真值表如表一所示:表一异或门真值表A B F0 0 00 1 11 0 11 1 02、异或门功能实现当输入A与B不同时,输出F为1;当输入A与B相同时,输出F为0。
三、实验内容1、建立库文件点击运行程序,弹出运行程序窗口如图2所示。
图2 运行程序然后在运行程序窗口键入icfb后点击运行就会出现CIW(Command Interpreter Window),即命令解释窗如图3所示。
图3 CIW窗口CIW窗口是Cadence软件的控制窗口,是主要的用户界面。
从CIW窗口可以调用许多工具并完成许多任务。
CIW窗口主要包括以下几个部分:①Window Title(窗口标题栏):显示使用软件的名称及Log文件目录。
②Menu Banner(菜单栏):显示命令菜单以便使用设计工具。
③Outbut Area(输出区):显示电路图设计软件时的信息,可以调整CIW 使这个区域显示更多信息。
④Input Line(输入行):原来输入命令。
⑤Mouse Bindings Line :显示捆绑在鼠标左中右3键的快捷键。
⑥Prompt Line :标识号来自当前命令的信息。
2、创建库与视图单元点击CIW窗口的File-new-library,由此可创建库,用来存放单元视图的文件夹。
将库文件的路径设置在cadence目录下,Name栏输入库文件名001(库文件名可定义),右侧Technology File栏中选择Don’t need a techfile,由于现在只是输入原理图,因此可以不需要工艺文件,点击窗口OK,如图4所示。
组合电路设计实验报告组合电路设计实验报告一、引言组合电路是数字电路中的一种重要类型,它由逻辑门和触发器等基本元件组成,能够实现各种逻辑功能。
本次实验旨在通过设计和实现组合电路,加深对数字电路原理和设计方法的理解。
二、实验目的1. 掌握组合电路的设计方法和实现过程;2. 熟悉逻辑门的功能和应用;3. 培养逻辑思维和解决问题的能力。
三、实验器材与原件1. 逻辑门芯片:与门、或门、非门、异或门等;2. 连线器件:导线、电阻、开关等;3. 示波器、万用表等实验设备。
四、实验内容1. 实验一:与门的设计与实现与门是一种常见的逻辑门,其输出仅在所有输入为高电平时为高电平。
我们需要设计一个与门电路,实现以下逻辑功能:当两个输入信号均为高电平时,输出信号为高电平;否则输出信号为低电平。
通过连接适当的逻辑门芯片和连线器件,我们可以搭建出与门电路,并验证其功能。
2. 实验二:或门的设计与实现或门是另一种常见的逻辑门,其输出在任意输入信号为高电平时为高电平。
我们需要设计一个或门电路,实现以下逻辑功能:当两个输入信号中有一个或两个均为高电平时,输出信号为高电平;否则输出信号为低电平。
通过合理选择逻辑门芯片和连线器件,我们可以搭建出或门电路,并验证其功能。
3. 实验三:非门的设计与实现非门是一种特殊的逻辑门,其输出与输入信号相反。
我们需要设计一个非门电路,实现以下逻辑功能:当输入信号为高电平时,输出信号为低电平;当输入信号为低电平时,输出信号为高电平。
通过适当选取逻辑门芯片和连线器件,我们可以搭建出非门电路,并验证其功能。
4. 实验四:异或门的设计与实现异或门是一种常用的逻辑门,其输出仅在两个输入信号不相同时为高电平。
我们需要设计一个异或门电路,实现以下逻辑功能:当两个输入信号不相同时,输出信号为高电平;否则输出信号为低电平。
通过合理选择逻辑门芯片和连线器件,我们可以搭建出异或门电路,并验证其功能。
五、实验结果与分析在实验过程中,我们按照实验内容的要求,设计并搭建了与门、或门、非门和异或门电路。
或门电路工作原理(二)或门电路工作原理在数字电路中,或门电路是一种基本的逻辑门电路。
它的作用是将两个输入信号进行逻辑”或”运算,并输出结果。
本文将从浅入深地解释或门电路的工作原理。
什么是逻辑门电路逻辑门电路是由晶体管和其他电子元件组成的电路,用于处理和操作二进制逻辑信号。
逻辑门电路根据输入信号的不同组合,执行不同的逻辑操作,并产生相应的输出信号。
或门电路定义与符号或门电路有两个输入和一个输出。
输入可以是高电平(1)或低电平(0),输出取决于输入信号。
或门电路的符号如下所示: _____A ---| || OR |--- YB ---|_____|或门电路真值表为了更好地理解或门电路的工作原理,我们可以通过真值表来描述输入输出之间的关系。
下面是或门电路的真值表:A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 1真值表显示了不同输入组合下,或门电路的输出结果。
或门电路工作原理或门电路的工作原理可以通过逻辑运算来解释。
对于输入A和输入B,或门电路的输出Y等于A和B的逻辑”或”运算结果。
逻辑”或”运算的规则如下: - 当两个输入任意一个为高电平时,输出为高电平; - 只有当两个输入同时为低电平时,输出才为低电平。
或门电路实现或门电路可以使用多种电子元件来实现,最常见的是使用晶体管。
在现代集成电路中,或门电路通常由数百万个晶体管组成。
这些晶体管被配置为按照逻辑运算的规则相连,从而实现或门电路的功能。
应用场景或门电路在数字电路中有广泛的应用。
它可以用于组合电路的设计,例如多路选择电路和递归电路。
或门电路也可以用于逻辑运算、数据处理和信号处理等领域。
总结本文从浅入深地介绍了或门电路的工作原理。
通过逻辑运算和真值表,我们了解到或门电路的输入输出关系。
同时,我们还讨论了或门电路的实现方式和应用场景。
通过学习或门电路的基本原理,我们可以更好地理解数字电路中的逻辑门电路。
第三节基本逻辑门电路基本逻辑运算有与、或、非运算,对应的基本逻辑门有与、或、非门。
本节介绍简单的二极管门电路和BJT反相器(非门),作为逻辑门电路的基础。
用电子电路来实现逻辑运算时,它的输入、输出量均为电压(以V为单位)或电平(用1或0表示)。
通常将门电路的输入量作为条件,输出量作为结果。
一、二极管与门及或门电路1.与门电路当门电路的输入与输出量之间能满足与逻辑关系时,则称这样的门电路为与门电路。
下图表示由半导体二极管组成的与门电路,右边为它的代表符号。
图中A、B、C为输入端,L为输出端。
输入信号为+5V或0V。
下面分析当电路的输入信号不同时的情况:(1)若输入端中有任意一个为0时,例如V A=0V,而V A=V B=+5V时,D1导通,从而导致L点的电压V L被钳制在0V。
此时不管D2、D3的状态如何都会有V L≈0V (事实上D2、D3受反向电压作用而截止)。
由此可见,与门几个输入端中,只有加低电压输入的二极管才导通,并把L钳制在低电压(接近0V),而加高电压输入的二极管都截止。
(2)输入端A、B、C都处于高电压+5V ,这时,D1、D2、D3都截止,所以输出端L点电压V L=+V CC,即V L=+5V。
如果考虑输入端的各种取值情况,可以得到下表输入(V)输出(V)V A V B V C V L0 0 +5 +5 +5 +5+5+5+5+5+5+5+5+5+5将表中的+5V用1代替,则可得到真值表:A B C L0 0 1 1 1 10111111111由表中可见该门电路满足与逻辑关系,所以这是一种与门。
输入变量A、B、C与输出变量L只间的关系满足逻辑表达式。
2.或门电路对上图所示电路可做如下分析:(1)输入端A、B、C都为0V时,D1、D2、D3两端的电压值均为0V,因此都处于截止状态,从而V L=0V;(2)若A、B、C中有任意一个为+5V,则D1、D2、D3中有一个必定导通。
我们注意到电路中L点与接地点之间有一个电阻,正是该电阻的分压作用,使得V L处于接近+5V的高电压(扣除掉二极管的导通电压),D2、D3受反向电压作用而截止,这时 V L≈+5V。
如何设计一个基本的逻辑门电路逻辑门电路是计算机中的基础组成部分,广泛应用于数字电路和计算机科学领域。
设计一个基本的逻辑门电路需要考虑电路功能、结构和性能等方面的因素。
本文将探讨如何设计一个基本的逻辑门电路,并介绍一些常见的逻辑门及其应用。
一、逻辑门电路的设计原理在设计逻辑门电路之前,我们需要了解逻辑门的基本原理。
逻辑门是由多个晶体管组成的,它们可接受一个或多个输入信号,并输出一个或多个输出信号。
常见的逻辑门包括与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)等。
不同的逻辑门具有不同的功能和输出规则。
设计一个基本的逻辑门电路时,我们需要确定以下几个关键要素:1. 选择逻辑门类型:根据设计要求,选择合适的逻辑门类型,如AND、OR、NOT等。
2. 确定输入和输出数目:根据需求确定所需的输入信号数目和输出信号数目。
3. 连接逻辑门:根据逻辑门的真值表,将逻辑门按照正确的顺序连接起来,形成一个完整的逻辑电路。
二、常见的逻辑门及其应用1. 与门(AND):与门是最基本的逻辑门之一,它接受两个或多个输入信号,并在所有输入信号都为高(1)时输出高(1)。
与门的符号为“&”,用于表示逻辑与操作。
与门可应用于需要同时满足多个条件的情况,如闸门控制、信号传输等。
2. 或门(OR):或门也是常见的逻辑门之一,它接受两个或多个输入信号,并在任意一个或多个输入信号为高(1)时输出高(1)。
或门的符号为“|”,用于表示逻辑或操作。
或门可应用于需要满足任意一个条件的情况,如电路开关、数据传输等。
3. 非门(NOT):非门是最简单的逻辑门,它只接受一个输入信号,并将其取反输出。
非门的符号为“~”,用于表示逻辑非操作。
非门可应用于需要将信号取反的情况,如数据转换、逻辑反馈等。
三、逻辑门电路设计实例下面以AND门为例,介绍一个基本逻辑门电路的设计。
1. 设计要求:设计一个2输入1输出的AND门电路,满足以下逻辑表达式:Y = A&B。
二或门电路的设计
一.实验目的
1.熟悉Schematic,Virtuoso设计环境,掌握或门电路原理图输入方法。
2.熟悉仿真参数设置,掌握仿真步骤
3.掌握画版图步骤,了解版图设计规则
4.掌握版图的验证。
二.实验内容
2.1原理图设计
①建立库文件
在CIW窗口中建立or库文件与or视图,打开电路原理图设计窗口。
②添加元件
在gpdk180中选择3个pmos和3个nmos,在analoglib库中选择vcc和gnd各一个,按图1添加所需文件。
③连线:按图1完成连线。
图1 二或门电路原理图
④添加输入pin为A,B;输出pin为Y。
⑤检查
检查电路结构与连线如图1所示,使用Check and Save图标进行差错修改并保存。
2.2二输入或门仿真
仿真电路如图1所示。
对输入信号进行设值。
A输入信号设值如图2所示:
图2 Setup Analog Stimuli窗口
B输入信号设值如图3所示:
图3 Setup Analog Stimuli窗口电源电压设置如图4所示:
图4 Setup Analog Stimuli窗口对二输入或门进行瞬态分析,仿真设值窗口如图5所示:
图5 Choosing Analyses窗口
输出显示信号在原理图中选择A、B、Y三端。
如图6所示:
图6 Analog Design Environment 窗口运行仿真,仿真曲线如图7所示:
图7 或门tran仿真曲线
2.3或门版图设计
启动版图设计环境Virtuoso layout Editor,完成or版图设计。
①创建视图
在CIW窗口中建立Design库的or视图,打开Virtuoso layout Editor设计窗口。
②添加元件
选择并添加3个pmos和3个nmos的单元版图。
③布局布线
参考电路结构的特点,直接调用设计好的单元版图,按照MOS管版图设计规则,考虑所有布线所需要的几何尺寸以及所在的版层,可以选择先画出或非门版图,再画反相器版图,然后再将两者相连从而完成布线。
④按照电路图1进行连线检查,连线无误后保存。
二输入或门版图如图8所示
图8 二输入或门版图
2.4版图后仿真
①DRC验证
在“Layout Editing”窗口点击“Verify”→“DRC...”,弹出“DRC”验证窗口,不做何改动,直接点击OK得到图9所示界面。
图9 CIW窗口
②Extract(参数提取)
点击“Verify”→“Extract...”,弹出“Extract”窗口,不需要作何改动,直接点击ok。
③LVS验证
在版图编辑窗口下,点击Verify→LVS,如图10所示设值各项
图10 LVS窗口
设值完点击运行,弹出Analisis Job Succeeded窗口,如图11所示
图11 Analysis Job Succeeded窗口
在图10窗口下点击可查看输出结果,如图12:
图12 输出结果从图12中科看出,LVS无错误。
版图验证通过。