异或门tanner实验版图方案
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版图注意事项①P管与N管分层放置,P管放入N阱中。
N阱中应尽量多的设置阱连接区,N管层应尽量多的设置衬底接触点。
②每一层晶体管要加保护环,保护环是为了减少栓锁效应,保护环分为硬环和软环。
P管用N型保护环,N管用P型保护环。
保护环由select、active、active contact、metal层组成。
N型保护环的select层用nselect,P型保护环的select层用pselect。
图1. P型保护环③晶体管的放置要保证晶体管内部电流方向一致图2 晶体管放置示意图④重要晶体管(如差分输入对、电流镜)应增加虚拟管,高度匹配时在管子的四周都加虚拟器件。
图3为非高度匹配时虚拟管的运用。
图3 加入了虚拟器件的版图⑤特殊晶体管的优化处理(见余华老师课件)a)宽度很宽的晶体管b)长度很长的晶体管c)宽度很窄的晶体管d)晶体管的合并⑥注意晶体管的共质心布局。
如:叉指状MOS晶体管:ABBA图4 叉指状MOS晶体管⑦pad画法:Metal1:102×102;Metal2;100×100;Overglass:88×88;Via:90×90;Pad Comment:100×100。
图5 pad版图⑧“poly-poly”结构电容画法:电容中要用到Poly、Poly2、Metal1、Poly Contact、Poly2 Contact、Capacitor ID等图层,电容的有效面积是Poly、Poly2的正对面积,也就是Poly2的面积。
下图为50*50的电容,其画法为:Poly(66*56)、Poly2(50*50)、Capacitor ID (50*50)、Metal1、Poly Contact、Poly2 Contact。
图6 50*50电容版图其电容提取如下:.SUBCKT c1C1 1 2 c=1.1525e-012 $ (-29.5 20 20.5 70).ENDS⑨ 版图:图7 初学者所画轨对轨运放的版图注意:1)此次版图所用工艺为MOSIS/ORBIT 1.2u SCNA 。
TTL与非门版图设计
一、实验目的
集成电路设计通常需要经历三个阶段:系统设计、电路设计和版图设计。
版图设计是集成电路设计的重要一环,也是IC设计的最后一个环节。
Tanner Tools中的L-Edit是一款PC版的设计软件,其输出格式为标准的CIF格式,版图可以人工布线也可以根据电路设计完成后生成的EDIF格式网表利用标准单元库自动完成布局布线。
本实验就是利用版图编辑软件L-Edit来完成集成电路的
版图设计与编辑,使学生能够掌握集成电路版图设计与编辑的基本知识与技能。
二、实验设备及器材
微型计算机、版图编辑软件L-Edit
三、实验要求
针对上图所示的五管TTL与非门电路或自选其它形式TTL与非门电路进行版图设计,给出复合版图。
四、参考资料
1. 集成电路版图设计(影印版). 清华大学出版社,2004.1
2. 集成电路设计与布局实战指导. 科学出版社,2004.4。
数字逻辑课程实验报告实验名称门电路特性研究实验人姓名颜建学学号************班级4101090703同组人姓名实验时间2012年4月6日成绩石家庄经济学院信工学院1.实验内容1)示波仪的使用;①示波器是利用电场改变电子运动轨迹来反映电压的瞬变过程,是显示二维图像的仪器。
二维图像在数学上要两个坐标Y和X来描述。
示波器上的二维图像要两个电场即Y电场(Y偏转)和X电场(X偏转)共同影响电子轨迹来形成。
②连接电路。
将探头接频率输出端,夹子接地。
③调节示波器。
选择通道CH1,触发扫描发生器。
调节旋转按钮,直到图像清晰。
2)异或门的逻辑功能○174LS00芯片逻辑图与真值表如下图:○274LS86芯片逻辑图与真值表如下图:3)异或门的逻辑功能:当两个输入端的状态相同(都为0或都为1)时输出为0;反之,当两个输入端状态不同(一个为0,另一个为1)时,输出端为1。
真值表:图1异或门真值表。
A B Y0 0 1 1 011114)测试尖峰信号○1A为输入F为输出○2电路图A F5.三态门的逻辑功能○1三态门:是在门电路上加一个使能端,输出状态有:高电平、低电平和高阻状态。
○2三态门的逻辑符号如图2所示。
B:使能端,控制输出状态。
三态逻辑图2○3逻辑功能:B= 1时,三态门呈高阻状态;B= 0时,门电路恢复反相器常态,即Y =A。
二.实验器件二输入四异或门: 74LS00 1片、74LS86 1片导线:若干示波器: 一台电子实验箱:一个三.实验原理1.当两个输入端的状态相同(都为0或都为1)时输出为0;反之,当两个输入端状态不同(一个为0,另一个为1)时,输出端为1。
2.真值表A B Y0 0 1 1 011113.逻辑函数表达式:异或门的逻辑函数式为BABAY+=4.电路图四.测试及分析1)接5v电源检查LED指示灯是否完好,插上异或门 74LS00(74LS86)芯片,按照电路图连接观察实验现象,首先使用示波器显示输出波形,另一端连接经过异或门74LS00(74LS86)芯片输出的波形,观察波形测试尖峰信号2)异或门的逻辑功能1.B分别用逻辑开关置入,输出Y接LED指示灯A为低电平,B为低电平时,输出Y为低电平,LED指示灯不亮;A为低电平,B为高电平时,输出Y为高电平,LED指示灯亮;A为高电平,B为低电平时,输出Y为高电平,LED指示灯亮;A为高电平,B为高电平时,输出Y为低电平,LED指示灯不亮。
实验2 异或逻辑功能测试一、实验内容1.练习逻辑转换器的使用。
2. 熟悉门电路逻辑功能。
3. 用逻辑转换器演示同或逻辑门电路的真值表、逻辑表达式和逻辑门转换。
二、演示电路图1 由逻辑门电路组成的异或逻辑门电路三、逻辑转换器控制与显示面板逻辑转换仪能够完成真值表、逻辑表达式和逻辑电路之间的相互转换,这一功能给数字逻辑电路的设计与仿真带来很大方便,它是EWB特有的仪器,实际工作中不存在类似的仪器。
图标和面板如图2,使用方法如下:图2 逻辑转换仪图标和面板1. 由真值表得出表达式和逻辑电路首先根据输入信号的个数,单击面板上面输入小圆圈(A~H)选定输入信号,此时真值表框会自动出现输入信号的所有组合,而输出全部为0,根据所需的逻辑关系修改真值表。
然后单击“真值表→逻辑表达式”按钮,在逻辑表达式框内出现相应的逻辑表达式。
再单击“真值表→简化逻辑表达式”按钮,得到简化逻辑表达式。
最后单击“表达式→电路转换”铵钮,在EWB的电路设计区创建相应的逻辑电路。
如单击“表达式→与非电路转换”铵钮,则在电路设计区创建相应的与非逻辑电路。
2. 由逻辑电路得出表达式和真值表首先在电路设计区创建逻辑电路,电路的输入、输出端分别连接至逻辑转换仪的输入、输出端,双击图标打开面板,单击相应的转换按钮即得到表达式或真值表。
3. 由逻辑表达式得出真值表和逻辑电路在逻辑表达式框内输入逻辑表达式,单击相应的转换按钮得到真值表和逻辑电路。
图1的逻辑转换器控制与显示面板如图3所示图3 逻辑转换器控制与显示面板四、逻辑门转换采用逻辑逻辑转换器将真值表转换为表达式,再将表达式转化成由非门、与门和或门组成的异或逻辑门电路逻辑电路如图4,将表达式转化成由非门、与非门组成的异或逻辑门电路逻辑电路如图5,图4 由非门、与门和或门组成的异或逻辑门电路图5 由非门和与非门组成的异或逻辑门电路五、实验报告1. 实验名称、目的、内容和实验电路。
2. 画出异或逻辑门电路输入、输出信号波形。