集成电路课程设计

课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目:CMOS传输门初始条件：计算机、ORCAD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ORCAD软件和L-EDIT软件。（2）设计一个半加器电路。（3）利用ORCAD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：2014.12.29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。2014.12.29-12.31学习ORCAD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。2015.1.1-1.8对半加器电路进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。2015.1.9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.........................................................................................................................IABSTRACT..........................................................................................................II1概论....................................................................................................................12设计内容及要求................................................................................................22.1设计的目的及主要任务..........................................................................22.1.1设计的目的...................................................................................22.1.2设计任务......................................................................................22.1.3设计思想.......................................................................................23软件介绍............................................................................................................33.1ORCAD软件介绍...................................................................................33.2RCAD的使用步骤.................................................................................43.3L-EDIT软件介绍.................................................................................53.4L-EDIT使用步骤.................................................................................64CMOS传输门....................................................................................................84.1CMOS传输门应用及组成.....................................................................84.1.1.应用...............................................................................................84.1.2.CMOS传输门的组成..................................................................84.2.电路的结构说明：..................................................................................84.3.工作情况(开启电压|VT|=2V)...............................................................95ORCAD电路设计与仿真................................................................................105.1电路设计...............................................................................................105.2电路的瞬态分析....................................................................................106版图设计..........................................................................................................126.1版图设计规则.......................................................................................126.2版图展示................................................................................................147体会与总结......................................................................................................15参考文献..............................................................................................................16武汉理工大学《集成电路》课程设计说明书I摘要20世纪是IC迅速发展的时代。计算机等信息产业的飞速发展推动了集成电路（IntegratedCircuit—IC）产业。大多数超大规模集成电路（VeryLargeScaleIC—VLSI）在日常生活中有着广泛的应用。仅仅在其开发后半个世纪，集成电路变得无处不在，电脑，手机和其他数字电器成为现代社会结构不可缺少的一部分。这是因为，现代计算，交流，制造和交通系统，包括互联网，全都依赖于集成电路的存在。甚至很多学者认为有集成电路带来的数字革命是人类历史中最重要的事件。早期的CMOS元件和主要的竞争对手BJT相比，很容易受到静电放电（ElectroStaticDischarge,ESD）的破坏。而新一代的CMOS芯片多半在输出入接脚（I/Opin）和电源及接地端具备ESD保护电路，以避免内部电路元件的闸极或是元件中的PN接面（PN-Junction）被ESD引起的大量电流烧毁。CMOS由PMOS管和NMOS管共同构成，它的特点是低功耗。由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间要么PMOS导通、要么NMOS导通、要么都截止，比线性的三极管(BJT）效率要高得多，因此功耗很低，因此，计算机里一个纽扣电池就可以给它长时间地提供电力。本文首先介绍了传输门工作原理，并重点分析了传输门的组成结构、结构参数以及其工作原理，并通过cadence软件进行仿真实验，从而验证了电路的准确信。最后介绍了基于0.5μmCMOS工艺MOSIS版图设计的规则，通过电路图绘制出它的版图，并对它的版图与电路图进行了一致性检测，进一步验证了设计的正确性。关键词：CMOS；IC；传输门；TG武汉理工大学《集成电路》课程设计说明书IIABSTRACTThe20thcenturywastheeraofrapiddevelopmentofIC.TherapiddevelopmentofcomputersandotherinformationindustrytopromotetheIC(IntegratedCircuit-IC)industry.MostVLSI(VeryLargeScaleIC-VLSI)hasbeenwidelyusedindailylife.Justhalfacentury,ICbecomeubiquitous,computers,mobilephonesandotherdigitalappliancesintoamodernsocialstructureindispensablepartinitsdevelopmentafter.Thisisbecausethemoderncomputing,communication,manufacturing,andtransportationsystems,includingtheInternet,arealldependentonthepresenceoftheintegratedcircuit.Evenmanyscholarsbelievethatthedigitalrevolutionhasbroughtaboutanintegratedcircuitisthehistoryofmankind'smostimportantevents.EarlyCMOScomponentsandmaincompetitorsBJTcompared,aresusceptibletoelectrostaticdischarge(ElectroStaticDischarge,ESD)damage.ThenewgenerationofCMOSchipsmostlyintheinputandoutputpins(I/Opin)andpowersupplyandgroundterminalwithESDprotectioncircuitrytopreventgatecircuitelementsorcomponentsinsidethePNjunction(PN-Junction)isESDcausedalotofcurrentburned.CMOSjointlyconstitutedbythePMOSandNMOStransistors,whichischaracterizedbylo