集成电路课程设计(范例)
集成电路CAD课程设计
课程设计报告书课程名称：集成电路CAD课程设计设计题目：电阻电容做miller补偿的二级运算放大器的设计与实现院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：201 年月日-201 年月日课程设计任务书一、功能描述设计一个采用电阻电容做miller补偿的二阶运算放大器，满足如下要求，其中负载电容C L= 1pF。
Av > 10000V/V，VDD = 5V，GB = 5MHz ，SR > 10V/µs ，60°相位裕度，Vout 摆幅=0.5~4.5V, ICMR1.5~4.5V，Pdis s≤ 2mW二、电路设计1.设计思路为了同时满足高增益和大的输出摆幅的要求，我们需设计一个二级运算放大器，但这不可避免地引入了额外的极点。
由于运放一般闭环工作，所以为了避免运放振荡，我们在设计时必须考虑频率补偿，使其满足一定的相位裕度，但相位裕度过大，运放的时间响应速度慢，60度的相位裕度刚刚好，我们应该努力达到这一值。
Miller补偿是一种非常好的补偿方法，但会引入右半平面的零点，考虑将一个电阻与miller电容串联，将引入的零点移到左半平面，同时与第一非主极点对消，从而可以达到良好的效果。
运算放大器采用差动输入方式有很多优点，其最突出的优点是可以抑制共模干扰，提高CMRR和PSRR。
电流镜做第一级差动运放的负载可以将双端输入转为单端输出，同时也可达到很大的增益。
第二级放大器就采用共源级的放大器，可以达到大的输出摆幅。
在集成电路制作过程中，大的电阻会占用很大的芯片面积，提高了成本，而且电阻的精度非常差，虽然做miller补偿用的电阻对精度的要求不是很高，但采用工作在线性区的mos管做电阻，效果更佳。
该电阻的栅极如何偏置是一个难题，参考Razavi的10.5节的介绍，我们可以设计一个偏置电路。
如图1的M8、M9、M11三个管子为M10提供偏置。
整体电路图设计如图1所示。
2.计算尺寸详细计算过程见附录，计算结果总结如下：（W/L）1 = 1 （W/L）2 = 1 （W/L）3 =2 （W/L）4 = 2（W/L）5 = 7 （W/L）6 = 15 （W/L）7 = 26 （W/L）8 = 15（W/L）9 = 6 （W/L）10 = 2 （W/L）11= 26I5= 15μA Cc=0.3pF Vout 摆幅= 0.2~4.61VPdiss = 0.645mW Av = 170003.上机验证3.1编辑电路图按照实验指导附录1做数据准备工作。
数字集成电路课程设计报告-4bits超前进位加法器全定制设计
第1章概述1.1 课程设计目的•综合应用已掌握的知识•熟悉集成电路设计流程•熟悉集成电路设计主流工具•强化学生的实际动手能力•培养学生的工程意识和系统观念•培养学生的团队协作能力1.2 课程设计的主要内容1.2.1 设计题目4bits超前进位加法器全定制设计1.2.2 设计要求整个电路的延时小于2ns整个电路的总功耗小于20pw总电路的版图面积小于60*60um1.2.3 设计内容功能分析及逻辑分析估算功耗与延时电路模拟与仿真版图设计版图数据提交及考核，课程设计总结第2章功能分析及逻辑分析2.1 功能分析74283为4位超前进位加法器，不同于普通串行进位加法器由低到高逐级进位，超前进位加法器所有位数的进位大多数情况下同时产生，运算速度快，电路结构复杂。
其管脚如图2-1所示：图2-1 74283管脚图2.2推荐工作条件（根据SMIC 0.18工艺进行修改）表2-1 SMIC 0.18工艺的工作条件2.3直流特性（根据SMIC 0.18工艺进行修改）表2-2 SMIC 0.18直流特性2.4交流（开关）特性（根据SMIC 0.18工艺进行修改）表2-3SMIC 0.18工艺交流（开关）特性2.5真值表表2-4 4位超前进位加法器真值表2.6表达式定义两个中间变量Gi和Pi：所以：进而可得各位进位信号的罗辑表达如下2.7电路原理图超前进位加法器原理：对于一个N位的超前进位组，它的晶体管实现具有N+1个并行分支且最多有N+1个晶体管堆叠在一起。
由于门的分支和晶体管的堆叠较多使性能较差，所以超前进位计算在实际中至多智能限制于2或4位。
为了建立非常快速的加法器，需要把进位传播和进位产生组织成递推的树形结构，如图2-2所示。
一个比较有效的实现方法是把进位传播层次化地分解成N位的子组合：Co,0=GO+POCi,0Co,1=G1+P1G0+P1P0 Ci,0=( G1+P1G0)+(P1P0) Ci,0=G1:0+P1:0 Ci,0Co,2=G2+P2G1+P2P1G0+P2P1P0Ci,0=G2+P2Co,1 2-1 Co,3=G3+P3 G2+P3P2G1+P3P2P1G0+P3P2P1P0Ci,0=(G3+P3G2)+(P3P2)Co,1=G3:2+P3:2Co,1 在公式2-1中，进位传播过程被分解成两位的子组合。
集成电路课程设计报告范例
集成电路课程设计1.目的与任务本课程设计是?集成电路分析与设计根底?的实践课程，其主要目的是使学生在熟悉集成电路制造技术、半导体器件原理和集成电路分析与设计根底上，训练综合运用已掌握的知识，利用相关软件，初步熟悉和掌握集成电路芯片系统设计→电路设计及模拟→幅员设计→幅员验证等正向设计方法。
2.设计题目与要求2.1设计题目及其性能指标要求器件名称：含两个2-4译码器的74HC139芯片要求电路性能指标：（1）可驱动10个LSTTL电路〔相当于15pF电容负载〕；（2）输出高电平时，|I OH|≤20μA，V OH，min=4.4V；（3）输出底电平时，|I OL|≤4mA，V OL，man=0.4V；（4）输出级充放电时间t r=t f ，t pd＜25ns；（5）工作电源5V，常温工作，工作频率f work=30MHz，总功耗P ma*＝150mW。
2.2设计要求1.独立完成设计74HC139芯片的全过程；2.设计时使用的工艺及设计规则： MOSIS:mhp_n12；3.根据所用的工艺，选取合理的模型库；4.选用以lambda(λ)为单位的设计规则；5.全手工、层次化设计幅员；6.到达指导书提出的设计指标要求。
3.设计方法与计算3.174HC139芯片简介74HC139是包含两个2线-4线译码器的高速CMOS数字电路集成芯片，能与TTL集成电路芯片兼容，它的管脚图如图1所示，其逻辑真值表如表1所示：图1 74HC139芯片管脚图表1 74HC139真值表片选输入数据输出C s A1 A0 Y0 Y1Y2Y30 0 0 0 1 1 10 0 1 1 0 10 1 0 1 1 0 10 1 1 1 1 1 01 ×× 1 1 1 1从图1可以看出74HC139芯片是由两片独立的2—4译码器组成的，因此设计时只需分析其中一个2—4译码器即可，从真值表我们可以得出Cs为片选端，当其为0时，芯片正常工作，当其为1时，芯片封锁。
模拟CMOS集成电路设计课程设计
模拟CMOS集成电路设计课程设计一、需求分析1. 需求背景在集成电路领域，模拟CMOS集成电路设计是一个非常重要的领域。
CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技术是当今集成电路制造业中最主流的技术之一。
在CMOS技术下，设计出高性能、低功耗、可靠性高的模拟电路是一个十分挑战的任务。
本课程设计旨在培养学生对模拟CMOS集成电路设计的兴趣和能力，提高他们对于模拟电路的理解和掌握。
通过本课程设计，学生将能够掌握深入了解CMOS集成电路的构造，以及掌握电路设计与仿真的能力，为未来的工程实践提供坚实的基础。
2. 需求目标在完成本课程设计后，学生应该掌握以下知识：•理解基本的模拟CMOS电路的设计原理和方法；•掌握CMOS基本电路单元的设计与仿真；•掌握模拟电路的基本设计思路和流程；•能够将所学理论知识应用到实际电路设计当中。
二、设计方案本课程设计采用以下方案：1. 设计内容本课程设计共选取了如下内容：1.理论基础：模拟电路基础知识，CMOS工艺基础知识，CMOS放大电路设计。
2.课程实践：设计CMOS基本电路单元，如MOS晶体管，CMOS反向器，两级放大器等；设计一个完整的模拟CMOS电路，并进行电路仿真。
2. 设计方法本课程设计主要采用以下方法：1.理论讲授：通过PPT等方式，讲授相关理论知识。
2.实验操作：通过仿真软件，进行实验操作。
3.实验报告：要求学生对每次实验操作进行总结和分析，撰写实验报告。
3. 设计时长课程设计时长为一学期，大约为15周。
4. 设计人员本课程设计的设计人员为教师以及学生。
1. 实验平台本课程所使用的仿真软件为Cadence Virtuoso。
2. 实验步骤步骤一：基本电路单元设计1.设计MOS晶体管：需要学生掌握MOS晶体管的基本结构和工作原理，以及P、N沟道MOS晶体管的特点，并仿真其放大特性，如增益、输出电阻、输入电导等。
数字集成电路设计课程设计
数字集成电路设计课程设计一、课程设计的背景随着信息技术的快速发展，数字集成电路已成为数字系统设计的基础。
数字集成电路的设计是数字电路设计中的重要内容，其设计水平直接影响了整个数字系统设计的性能和可靠性。
为了培养学生的数字系统设计能力，提高他们的综合技能，数字集成电路设计课程必须设置课程设计环节，让学生通过自主设计电路和实现电路的过程，来了解数字系统设计和数字集成电路的实际运用。
二、课程设计的目标本课程设计主要旨在让学生了解数字集成电路和数字系统设计方面的知识，并培养他们的创新能力和实践操作能力，使其能够熟练地使用EDA工具来设计数字集成电路。
具体目标如下：1.掌握数字系统设计的基本方法和流程；2.熟悉EDA工具的使用；3.实践基本的数字集成电路设计；4.培养创新思维和实践操作能力。
三、课程设计的任务本课程设计分为两个任务，分别是：任务一：基于FPGA实现数字电路设计在这个任务中，学生需要使用FPGA实现一个简单的数字电路设计，具体步骤如下：1.学习FPGA芯片的软件开发环境，并了解开发工具的基本使用方法。
2.根据实际需求，设计一个数字电路电路图，并使用EDA工具进行仿真验证。
3.将设计好的电路烧录到FPGA芯片中，并通过实验验证电路的可行性和正确性。
4.编写实验报告，记录设计过程、结果和分析等内容。
通过这个任务的完成，学生可以深入了解数字电路设计的流程和方法，同时掌握基本的EDA工具使用方法，提高了实践操作能力。
任务二：基于Verilog语言设计数字集成电路这个任务是在前一个任务的基础上，进一步实践和提高数字集成电路设计的能力。
具体步骤如下：1.学生需要掌握Verilog语言的基本语法和使用方法。
2.选定一个实际需要的数字电路任务，并进行详细的设计和仿真验证。
3.将设计好的Verilog代码综合成网表文件，并使用EDA工具进行布局和布线。
4.将布线后的电路设计烧录到FPGA芯片中，并进行实验验证。
集成电路与工程课程设计
集成电路与工程课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解集成电路的基本概念、结构和原理，以及集成电路设计的基本流程。
知识目标包括：掌握集成电路的定义、分类、基本结构和工作原理；了解集成电路设计的基本流程和常用设计方法。
技能目标包括：能够使用集成电路设计软件进行简单的设计；能够分析集成电路的性能参数和应用场景。
情感态度价值观目标包括：培养学生对集成电路技术的兴趣和好奇心，提高学生对电子工程领域的认识和理解。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括集成电路的基本概念、结构、原理和设计流程。
首先，介绍集成电路的定义、分类和基本结构，使学生了解集成电路的组成和功能。
其次，讲解集成电路的工作原理，让学生了解集成电路的工作过程和性能指标。
然后，介绍集成电路设计的基本流程，包括需求分析、电路设计、版图绘制、仿真测试等步骤，使学生掌握集成电路设计的基本方法。
最后，通过实例分析，让学生了解集成电路在实际应用中的重要性。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先，采用讲授法，系统地讲解集成电路的基本概念、结构和原理，使学生掌握相关知识。
其次，采用讨论法，引导学生分组讨论集成电路设计流程和应用场景，提高学生的思考和交流能力。
然后，采用案例分析法，分析实际案例，使学生了解集成电路在实际应用中的重要性。
最后，安排实验环节，让学生动手操作，巩固所学知识，培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，准备以下教学资源：教材《集成电路与工程》，为学生提供系统的理论知识；参考书《集成电路设计原理》，为学生提供深入的理论学习资料；多媒体课件，展示集成电路的图片、图表和动画，增强学生的直观感受；实验设备，包括集成电路设计软件和实验板，让学生动手实践，提高学生的实际操作能力。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现，占总评的30%。
数字集成电路课程设计16位加法器
数字集成电路课程设计——16位加法器设计参数：*输入两个16位的补码*输出一个17位的补码*允许采用流水线、单元复用等技术实现设计要求：*使用RTL级Verilog描述加法器架构*使用门级验证加法器功能（ModelSim等仿真）*优化方向：加法器等效总门数最少*等效门数计算示例：INV=1, NOR2=NAND2=2, DFF=4最终优化结果：图1.1单个全加器单元的最终优化方案图1.2 第17位结果的运算电路最终总共等效门数= 16 X 17 + 7 = 279仿真结果：1 2 3 4 5图2. ModelSim仿真结果如图2所示，箭头1所指区域为两个16位全0的加数，无进位，输出和为0；箭头2所指区域为0与1000000000000000（-32768）相加，无进位，输出和为11000000000000000（-32768）；箭头3所指区域为0与1111111111111111（-1）相加，无进位，输出和为11111111111111111（-1）；箭头4所指区域为-1与1000000000000000（-32768）相加，无进位，输出和为10111111111111111（-32769）；箭头4所指区域为-1与1000000000000000（-32768）相加，进位为1，输出和为11000000000000000（-32768）。
可见已正确实现了16位补码加法器的功能。
设计思路:首先，我们需要明确加法器的设计。
按照题目的要求，我们的加法器必须满足以下几个原则：1、16位加法器，且可以计算出第17位的进位；2、可以计算补码；3、设计出的结构门数最少.由上面的要求，我们可以有对应的设计：1.我们假定16位数据本身就是以补码形式储存的，那么最高位就是符号位，0代表正数，1代表负数；由此，我们可以根据二进制加法的规则得知，计算补码不需要对储存的补码进行任何形式的修改，利用正常的全加器结构就可以计算出正确的结论，包括位数扩展的要求也能满足；2.要完成17位的补码计算，需要进行符号位扩展，也就是将加数和被加数的最高位重复一次变成17位的数据，如1000000000000000变为11000000000000000；在编码的时候，需要17个加法器，但是最后一个加法器的加数和被加数重复使用16位的数据，而进位则采用16位得到的进位；3.加法器必须是一般意义上的加法器，除非采用流水线结构，否则不应使用时序逻辑，如下图所示的设计就不合理。
集成电路课程设计报告三输入异或门电路
二、设计原理：
异或门（英语:Exclusive-OR gate，简称XOF^ate,又称EOF^ate、ExOF^ate）是数字逻辑中实现逻辑异或的逻辑门。有多个输入端、1个输出端，多输入异或
门可由2输入异或门构成。
三输入异或门在数字集成逻辑电路中主要用来实现逻辑异或的功能。对于三 输入异或门来说，若输入为偶数（此处包括0）个高电平1,则输出为低电平0； 否则输出为高电平1。
2.000
4.3a
Select Edge to ActC nt
1.000
4.4a
Select Mi nimum Width
2.000
4.4c
Select to Select Spac ing
2.000
2.1
Active Mi nimum Width
3.000
2.2
Active to Active Spac ing
3.000
2.3a
Source/Drain Active to Well Edge
5.000
2.3b
Source/Drain Active to Well Space
5.000
2.4a
WellCo ntact(Active) to Well Edge
异或门的逻辑表达式：
进一步可得到一位比较器的真值表：
A
B
C
Y
F
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
集成电路课程设计--含2个 2-4线译码器的74HC139芯片
集成电路课程设计----含2个2-4线译码器的74HC139芯片一．目的与任务本课程设计是《集成电路分析与设计》的实践课程，其主要目的是为了在了解了集成电路的基本结构的基础上进一步的学习集成电路的设计，本次设计通过对TANNER TOOLS PRO工具的使用让我们能够从简单入手到能设计一个完整的芯片，。
并进行电路仿真对比。
二．课程设计题目、内容及要求2.1 设计题目1．器件名称：一个3－8译码器的74HC138芯片；2．要求的电路性能指标：（1）可驱动10个LSTTL电路（相当于15pF电容负载）；（2）输出高电平时，︱IoH︱≤20uA，Voh，min＝4.4V；（3）输出低电平时，︱IoL︱≤4mA，Vol，max＝0.4V；（4）输出级充放电时间tr = tf,tpd<25ns;（5）工作电源5V，常温工作，工作频率fwork =30MHz,总功耗Pmax＝150mW。
2.2 设计内容（1）功能分析及逻辑设计（2）电路设计（3）估算功耗与延时（4）电路模拟与仿真（5）版图设计（全手工、层次化设计）（6）版图检查：DRC与LVS（7）后仿真（选做）（8）版图数据提交2.3 设计要求（1）独立完成设计74HC138 芯片的全过程；（2）设计时使用的工艺及设计规则：MOSIS:mamin08；（3）根据所用的工艺，选取合理的模型库；（4）选用以lambda(λ)为单位的设计规则；（5）全手工、层次化设计版图；（6）达到指导书提出的设计指标要求。
三、74HC139电路简介3.1 通用74HC139芯片的引脚图74HC139芯片包含两个2-4译码器，它的通用引脚图入图1其中，（1A0、1A1）和（2A0、2A1）分别为两个译码器的地址输入端，而1E （以下取名为Csa ）和2E （以下取名为Csb ）分别为两个译码器的使能端（低电平有效），1Y0~1Y7和2Y0~2Y7为译码器的数据输出端。
3.2通用74HC139的真值表 通用74HC139的真值表如表一3.3通用74HC139的逻辑表达式根据表一，我们可以很容易得到一下的逻辑表达式 Y0=E+A1+A0=01A A E ∙∙ Y1=E+A1+0A =01A A E ∙∙ Y2=E+1A +A0=01A A E ∙∙ Y3=E+1A +0A =01A A E ∙∙3.4通用74HC139的逻辑图，如图2所示图二所示为通用74HC139芯片的其中一个译码器的逻辑图。
数字集成电路基础课程设计 (2)
数字集成电路基础课程设计1. 介绍数字集成电路是现代电子技术中一个非常重要的分支，它包括了数字电路基础和数字逻辑设计两个方面。
数字电路基础主要研究数字电路的原理、性质、特点和基本逻辑门电路的设计与实现方法；数字逻辑设计是在数字电路基础上，研究如何将逻辑关系转化成具体的电路实现，在其中最常用的语言是硬件描述语言。
数字集成电路功耗低、速度快、可靠性高、体积小等特点，使其在现代电子系统中得到了广泛的应用。
本文旨在介绍数字集成电路基础课程设计，包括课程设计的目的、内容、教学方法和实验流程。
本课程设计不仅有助于学生加深对数字电路与数字逻辑的理解，为后续专业课程的学习打下良好的基础，同时也可帮助学生提高创新能力和实践能力。
2. 课程设计目的数字集成电路基础课程设计的目的是使学生通过实践操作，深入了解数字电路的基本原理和基本逻辑门的组合与实现，掌握数字电路设计方法，提高数字逻辑设计能力和实践能力。
3. 课程设计内容数字集成电路基础课程设计的内容主要包括以下几个方面：•逻辑门电路的设计与实现•组合逻辑电路的设计与实现•时序逻辑电路的设计与实现•硬件描述语言的基本语法和应用4. 教学方法数字集成电路基础课程设计采用“理论与实践相结合”的教学方法。
教师首先讲授数字电路的基本理论和基本逻辑门的设计，再通过课堂演示和实验操作的形式，让学生体验到数字电路设计的过程和方法。
数字集成电路基础课程设计还采用了“自主学习和团队协作”的教学模式。
学生自主阅读、自主实验和自主发掘问题，与同学之间开展协作学习和探究性学习，这样可以更好地培养学生的独立思考和解决问题的能力。
5. 实验流程数字集成电路基础课程设计的实验流程如下：1.实验准备：了解实验内容和实验原理，进行预备工作，包括查阅资料和准备器材、元器件等。
2.实验设计：根据实验要求和实验原理，设计逻辑电路，选择合适的逻辑门和器材，搭建电路原型。
3.电路实现：按照实验设计要求，组装电路，连接元器件和模块，进行电路调试。
集成电路课程设计报告三输入异或门电路
. -**: 14461221**: 14461223课程设计课程名称：集成电路设计实验题目：三输入异或门电路设计学生**：学生**：学院〔系〕：信息数理学院专业班级：指导教师：实习时间：2017 年06 月19 日 2017 年06 月30 日三、电路设计：3.1使用S—edit画出电路电路原理图总电路图：分模块电路图1：与门分模块电路图2：反相器3.2使用T-Spice对画出电路原理图进展电路仿真电路仿真代码：vvdd Vdd GND 5.0va A Gnd PULSE (0 5 200n 0.3n 0.3n 200n 400n)vb B Gnd PULSE (0 5 100n 0.3n 0.3n 100n 200n)vc C Gnd PULSE (0 5 50n 0.3n 0.3n 50n 100n).tran/op 1n 400n method =bdf.print tran v(Y) v(Y) v(C) v(B) v(A)3.3电路仿真结果：输入信号：输出结果：四、幅员设计：4.1设计规则序号名称Rule distance/lambda1.1 Well Minimum Width 10.0001.3 Well to Well(Same Potential) Spacing 6.0002.1 Active Minimum Width3.0002.2 Active to Active Spacing3.0002.3a Source/Drain Active to Well Edge 5.0002.3b Source/Drain Active to Well Space 5.0002.4a WellContact(Active) to Well Edge3.0002.4b SubsContact(Active) to Well Spacing3.0003.1 Poly Minimum Width 2.0003.2 Poly to Poly Spacing 2.0003.3 Gate E*tension out of Active 2.0003.4a/4.1a Source/Drain Width 3.0003.4b/4.1b Source/Drain Width 3.0003.5 Poly to Active Spacing 1.0004.2a/2.5 Active to N-Select Edge 2.0004.2b/2.5 Active to P- Select Edge 2.0004.3a Select Edge to Actt 1.0004.4a Select Minimum Width 2.0004.4c Select to Select Spacing 2.000光刻版对位次序：M2→M1;M3→M1; M4→M1; M5→ M1; M6→M1; M7→M1; M9→M1;M8→M9;胖瘦标记：4.5检测电路设计：PMOS检测NMOS检测P+检测N+检测Poly检测N阱检测有源区检测4.6工艺流程:〔N阱CMOS工艺〕1.衬底准备，选用P型衬底；2.衬底氧化，生成和；3.N-阱光刻，形成阱版；4 N-阱注入，N-阱推进，退火，清洁外表；5.生长薄氧化硅、长氮化硅；6.光刻场区〔active反版〕；7.N管场区光刻、注入；8.场区氧化〔LOCOS〕，只是局部氧化；9.清洁有源区外表、长栅氧；10.阈值电压调整区光刻、注入；11.多晶淀积掺杂、掺杂、光刻；12.进展N管LDD光刻、注入；13.进展P管LDD光刻、注入；14.侧墙氧化物淀积、侧墙腐蚀；15.用P-plus掩膜版光刻后进展P+有源区注入；有源区：多晶硅：硼掺杂(P+)：磷掺杂(N+)：刻孔：刻蚀金属1：刻蚀金属2：分模块幅员1：与门分模块电路图2：反相器总幅员4.8 DRC检测：4.9幅员电学性能测试：使用T-Spice对画出电路幅员进展电路仿真电路仿真代码：vvdd Vdd GND 5.0va A Gnd PULSE (0 5 200n 0.3n 0.3n 200n 400n)vb B Gnd PULSE (0 5 100n 0.3n 0.3n 100n 200n)vc C Gnd PULSE (0 5 50n 0.3n 0.3n 50n 100n).tran/op 1n 400n method =bdf.print tran v(Y) v(Y) v(C) v(B) v(A)输入输出信号：4.10主要薄膜种类及性能参数要求〔包括氧化、隔离、屏蔽、电阻、互连、钝化等所有薄膜的厚度、电阻率及特殊要求〕1. 预氧化；200nm，1100-1150℃，干湿干干氧氧化：湿氧氧化氧化消耗的Si与生成的SiO2 的厚度比：特点：氧化层致密，Si-SiO2界面陡峭，界面态密度低，氧化速率不高，获得厚氧化层困难。
集成电路课程设计报告书
3．数模转换器
查询表的输出再被截断成10位后输入到 DAC，DAC再输出两个互补的电流。DAC满量程输出电流通过一个外接电阻R调节， 调节关系为Iset =32( 1.248V／RSET),R的典型值是 3.9KΩ。将DAC的输出经低通滤波后接到AD9850部的高速比较器上即可直接输出一个抖动很小的方波。AD9850在接上精密时钟源和写入频率相位控制字之后就可产生一个频率和相位都可编程控制的模拟正弦波输出，此正弦波可直接用作频率信号源或经部的高速比较器转换为方波输出。在125 MHz的时钟下，32位的频率控制字可使AD9850的输出频率分辨率达0.0291H z ；并具有 5位相位控制位，而且允许相位按增量180o、90o、 45o22.5o、11.25o或 这些值的组合进行调整。
引 言
随着“软件无线电”技术和数字技术的飞速发展，用数字控制方法从一个参考频率源产生多种频率的技术——直接数字合成器（Direct Digital Synthesizer。DDS）被广泛应用。具体体现在相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方便等方面，并具有极高的性价比。现已广泛应用于通讯、导航、雷达、遥控遥测、电子对抗以及现代化的仪器仪表工业等领域。美国AD公司推出的高集成度的采用先进的CMOS技术的直接频率合成器AD9850是DDS技术的典型产品之一。AD9850是高稳定度的直接数字频率合成器件，部 数据输入寄存器、可编程DDS系统、高性能数/模转换器（DAC）及高速比较器，能实现全数字编程控制的频率合成器和时钟发生器，如接上精密时钟源，AD9850可产生一个频谱纯净、频率和相位都可编程控制的正弦信号。AD9850中包含高速比较器，正弦波也可直接用作频率信号源，也可通过比较器转换成方波，作为时钟输出。本文主要介绍了高集成度频率合成器 A D9 8 5 0的工作原理、主要特点及其与 MCS51单片机的接口及应用设计。
集成电路课程设计
集成电路课程设计一、课程设计介绍本课程设计是为了建立集成电路设计方法的实践基础，提高学生动手能力和学习积极性。
要求学生在理解并熟练掌握基础理论知识的基础上，按照课程设计题目所要求的要求来设计一个高质量的集成电路。
完成课程设计，可提高学生的集成电路设计能力和实践能力，帮助学生进一步改善其设计技术和知识水平。
二、课程设计目标1.帮助学生综合运用基础知识和方法来设计集成电路。
2.提高学生实践能力和动手能力，加强对仿真分析面板的掌握程度。
3.培养学生能够独立设计和生产产品的能力，提高其实践技能和创新思维水平。
三、课程设计任务1.学生需要独自完成一个集成电路设计，设计成果采用仿真分析面板进行模拟测试和调试。
2.学生必须对设计成果进行完整的仿真与分析，确定其可行性和优劣性。
3.学生必须对设计成果进行完备的性能检测和质量测试，确保其满足相关规范和标准要求。
四、课程设计内容1.综合应用集成电路设计基础知识和方法，完成一个符合要求的集成电路设计。
2.学生需要设计出基于CMOS工艺的集成电路，要求设计成果具有可预测的性能和高集成度。
3.学生需要采用仿真分析面板进行模拟测试和调试，分析和优化设计方案。
4.学生需要严格按照标准流程进行测试和检测，确保设计成果满足相关要求和标准。
五、课程设计流程1.了解课程设计任务和要求，并按照规定时间完成相应的研究和设计工作。
2.确定集成电路设计的需求和设计方案，在研究设计方案的过程中，要重点考虑工艺方案，分析集成电路性能。
3.利用相应的导入文件，进行仿真测试和调试，分析和评估方案的优劣，确定相关参数。
4.完成集成电路的布局、硅片刻蚀等基础工作，进一步实现设计成果。
5.完成集成电路生产后，进行全面的功能检测和质量测试，确保设备满足相关检验要求。
六、课程设计要求1.设计成果应符合集成电路设计的相关要求和标准，具有高可信度和优良的性能指标。
2.设计成果应严格按照标准测试流程进行测试和检测，确保其满足相关规范和标准要求。
集成电路课程设计——锁相环CD4046设计频率合成器
集成电路课程设计一-锁相环CD4046设计频率合成器学号：110800316 姓名：苏毅坚指导老师：罗国新2011年1月锁相环CD4046设计频率合成器实验目的：设计一个基于锁相环CD4046设计频率合成器范围是10k〜100K,步进为1K设计和制作步骤：确定电路形式，画出电路图。
计算电路元件参数并选取元件O组装焊接电路。
调试并测量电路性能。
确定电路组成方案原理框图如下，锁相环路对稳定度的参考振动器锁定，环内串接可编程的分频器，通过改变分频器的分配比N,从而就得到N倍参考频率的稳定输出。
晶体振荡器输出的信号频率n,经固定分频后（M分频）得到基准频率fi，，输入锁相环的相位比较器（PC）。
锁相环的VCO输出信号经可编程分频器（N分频）后输入到PC的另一端，这两个信号进行相位比较，当锁相环路锁定后得到：n/M=fF=f2/N 故f2=N『l （Fl为基准频率）当N变化时，就可以得到一系列的输出频率f2o设计方法（一）、振荡源的设计用CMOS与非门和1M晶体组成1MHz振荡器，如图14。
图中Rf使F1工作于线性放大区。
晶体的等效电感，Cl> C2构成谐振回路。
C1、C2可利用器件的分布电容不另接。
Fl、F2、F3 使用CD4049o（二）、N分频的设计N分频采用CD40103进行分频。
CD40103是BCD码8位分频器。
采用8位拨码开关控制分频大小。
输入的二进制大小即为分频器N分频。
图中RP1为1K排阻（三）、1KHZ标准信号源设计（即M分频的设计）根据4518的输出波形图，可以看出4518包含二分频、四分频、十分频，用二片CD4518 （共4个计数器）组成一个1000分频器，也就是三个十分频器，这样信号变为2Khz.再经过双D触发器，这样就可把2MHz的晶振信号变成500hz 的标准信号。
如下图所示：（四）4046锁相环的设计锁相环4046为主芯片。
电路图如下：500Hz信号从14脚输入。
3脚4脚接N分频电路，即40103分频电路。
集成电路工程的课程设计
集成电路工程的课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生了解和掌握集成电路工程的基本原理、设计和制造过程。
通过本课程的学习，学生应能理解集成电路的基本结构、工作原理和设计方法，掌握集成电路的制造流程和测试技术，并了解集成电路在现代电子技术中的应用。
具体来说，知识目标包括：1.了解集成电路的基本结构和类型；2.理解集成电路的工作原理和设计方法；3.掌握集成电路的制造流程和测试技术；4.了解集成电路在现代电子技术中的应用。
技能目标包括：1.能够使用集成电路设计软件进行简单的设计；2.能够进行集成电路的制造和测试；3.能够分析集成电路的性能和问题。
情感态度价值观目标包括：1.培养对集成电路工程技术的兴趣和热情；2.培养创新意识和团队合作精神；3.培养学生对科技发展的敏感性和适应性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括四个方面：1.集成电路的基本原理：包括集成电路的定义、分类、结构和功能，以及集成电路的设计原则和流程。
2.集成电路的设计方法：包括数字集成电路、模拟集成电路和混合集成电路的设计方法，以及集成电路设计工具和软件的使用。
3.集成电路的制造流程：包括硅片制造、集成电路版图设计、光刻、蚀刻、离子注入等基本工艺，以及集成电路的封装和测试。
4.集成电路的应用：包括集成电路在电子设备中的应用、集成电路系统的组成和原理，以及集成电路技术的未来发展趋势。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，让学生了解和掌握集成电路的基本原理和设计方法；2.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解集成电路的应用和制造过程；3.实验法：通过实验操作，让学生掌握集成电路的测试技术和性能分析；4.小组讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《集成电路工程》作为主教材，为学生提供系统的学习内容；2.参考书：推荐《集成电路设计手册》等参考书籍，为学生提供更多的学习资料；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，为学生提供直观的学习体验；4.实验设备：准备集成电路设计软件、实验板等实验设备，为学生提供实践操作的机会。
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集成电路课程设计1. 目的与任务本课程设计是《集成电路分析与设计基础》的实践课程，其主要目的是使学生在熟悉集成电路制造技术、半导体器件原理和集成电路分析与设计基础上，训练综合运用已掌握的知识，利用相关软件，初步熟悉和掌握集成电路芯片系统设计一电路设计及模拟一版图设计一版图验证等正向设计方法2. 设计题目与要求2.1 设计题目及其性能指标要求器件名称：含两个2-4译码器的74HC139芯片要求电路性能指标：(1)可驱动10个LSTTL电路(相当于15pF电容负载)；(2)输出高电平时，|l O H < 20 卩A, V O H min=4.4V;(3)输出底电平时，|l OL| < 4mA V O L ma=0.4V;(4)输出级充放电时间t r=t f , t pd V25ns；(5)工作电源5V,常温工作，工作频率f work = 30MHZ总功耗P max= 150mW。
2.2 设计要求1. 独立完成设计74HC139芯片的全过程；2. 设计时使用的工艺及设计规则：MOSlS:mhp_n12；3. 根据所用的工艺，选取合理的模型库；4. 选用以lambda(入)为单位的设计规则；5. 全手工、层次化设计版图；6. 达到指导书提出的设计指标要求。
3. 设计方法与计算3.1 74HC139芯片简介74HC139是包含两个2线-4线译码器的高速CMO数字电路集成芯片，能与TTL集成电路芯片兼容，它的管脚图如图1所示，其逻辑真值表如表1 所示：地址输人数据输岀▼[>!> Sb A Ob A)b Y (lb lb Y Zb 丫盹加加I I I 二 _「选通I —I地址输人数擔输出图1 74HC139芯片管脚图表1 74HC139真值表从图1可以看出74HC139芯片是由两片独立的2—4译码器组成的，因此设计时只需分析其中一个2—4译码器即可，从真值表我们可以得出Cs为片选端，当其为0时，芯片正常工作，当其为1时，芯片封锁。
A1、A0为输入端，丫0-丫3为输出端，而且是低电平有效。
2—4译码器的逻辑表达式，如下所示：丫0 C s A A C s A A o丫 1 C s A A o C s A A o丫 2 C s A A C s A A oY3 C s A A C s A A74HC139勺逻辑图如图2所示：图2 74HC139逻辑图3.2电路设计本次设计采用的是m12_20勺模型库参数进行各级电路的尺寸计算，其参数如下：-12 -4NMOS：£OX=3.9 X 8.85 X 10 F/m 卩n=605.312 X 10 m2/Vst OX=395 X 10-10m V tn =0.81056VPMOS: & OX=3.9 X 8.85 X 10- 12F/m 卩p=219X 10-4m /Vst OX=395X 10-10m V tp=- 0.971428V3.2.1输出级电路设计根据要求输出级电路等效电路图如图3所示，输入Vi为前一级的输出，可认为是理想的输出，即V L=V SS, V IH=V DD0图3输出级电路（1）输出级N 管（W/L ） N 的计算当输入为高电平时，输出为低电平，N 管导通，且工作在线性区，而后级有 较大的灌电流输入，要求|l OL | < 4mA V O L ma =0.4V ，根据NMO 管理想电流分 方程分段表达式:因此,WL s_14(0-4)3,9 X 8,85 X 10 X 605,312 X 1(5-0.61056) X 04———]（T ）=46则，⑵输出级P 管（W/L ） P 的计算当输入为低电平时，输出为高电平，P 管导通，且工作在线性区。
同时要求N 管和P 管的充放电时间t r =t f ，分别求出这两个条件下的（W/L ） P ，min 极限 值，然后取大者。
1.以|l O H <20 卩 A, V O H min =4.4V 为条件计算(W/L ) P ，min 极限值：用 PMOS管的理想电流方程分段表达式:-3 - 04 X 10 X 395 X 10冷巴< r > p 【（％ 一人一 ％|）%厂吩-2笃叫）】J*因此,W (讥-6 - 820 X 10X 395 X 10-14…(5-灯 3.9 X 8,85 X 10X 219[(5-D.971428) X (5-4.4)--2 J2. N 管和P 管的充放电时间t r 和t f 表达式分别为令t r =t f 可以计算（W/l ） p,min 的值，计算过程如下:1(5TE1056尸 5-0,81056 只 95-20X 0.810561)】X 48计算得出：L硏=714x I 。
则（W/L ）P =140取其中的大值作为输出级P 管的尺寸，贝U （ W/L ）P =140t ft rC Ltoxox2 V tp0.1V dd2pV ddV tp1 V dd V tpIn19V dd 20V tpdd42 X (0.81056-0.5) 1.89 X 10 X |二 5,23 x 104 x:2 箕 04714281C L t oxox n哄20匕 V dd95 - 19.42856'x In --------- ---------322内部反相器中各MOS管的尺寸计算内部基本反相器如图4所示，它的N管和P管尺寸依据充放电时间t r和t f方程来求。
关键点是先求出式中Q (即负载)。
图4内部反相器它的负载由以下三部分电容组成：①本级漏极的PN结电容G N；②下级的栅电容C g :③连线杂散电容C S o①本级漏极的PN结电容G N的计算C PN= C j X( Wb +C sw X (2W+2b)其中C是每un#的结电容，C w是每um的周界电容，b为有源区宽度，可从设计规则获取。
如若最小孔为2入X 2入，孔与多晶硅栅的最小间距为2入，孔与有源区边界的最小间距为2,则取b = 6入。
C和C sw可用相关公式计算, 或从模型库选取，或用经验数据。
其中采用的模型库参数如下所示：5 2 10C j.N 9 10 F/m C jsw.N 5.25 10 F/mC j.P 2.033 10 4F /m2C jsw.P 3 10 10F/m总的漏极PN结电容应是N管和P管的总和，即：C RN= (%W«+ c hP w p)b + q 曲(2W 詈+ 2b) + C 盹p(2Wp + b)=Ge I 2C jsw Jw s. + (C tp b + 2C.w.p)W p+ 2b甌 + q曲)=(9 X 10'5 X 6 X 0,6 X 10'6 + 2 X 5.525 X 10 ' 1Q )W S + (2.033 ■ 4X 10X 6 X 0.6 X 10 b + 6 X 10 ■ 1O )W P + 2 X 6 X 0.6 X 10「石(5.525 X 10 _ 10+ 3 X 10 ' l0) =1X29 X 10+ 1.332 X 10 V p + 6.138 X 10注意：此处W N 和W P 都为国际单位 ② 栅电容Cg 的计算C g = C g , N + C g , P = A 0X + A P —0X t oxt ox此处W 和W 为与本级漏极相连的下一级的 N 管和P 管的栅极尺寸，近似取 输出级W 和W 的尺寸。
将输出级N 管和P 管的宽长比：(W/L ) N =48和(W/L ) P =140代入公式 进行计算，根据设计规则，入=0.6卩，L=2入=1.2 □，代入得： 虫 2 3,9 X 8.85 X 10 12C = (96 + 280) X 2 X (0.6 X 10 ) X ------------------------------ ——8395 X 10 J=237 X 10 ' H F③ 连线杂散电容C S一般G N + C g 〜10G ，可忽略C S 作用，因此可以得出：C L = Cp^ + C g = 1,429 x 10 9W N + 1,332 X 10'9 + 2,43 X 10又因为：C L t ox丄 2V tn O.lV dd2ox nW n V dd V tn=(W N + W P ) L -oxt oxS= Aoxt oxt f,并把兀的值代入公式，根据卜=9三2nS 的条件，计算出W N 和W P仇一"％） 1 1叫厂呱咽 -------------------- +V -V （ V 门（%一粘）% 弋2（|V LP |-O.iv d （1） i 严％S 二％I* （—2 X 0.471428605'312 xI -阿価，f亠 0.343W W G =3(-) L p L即, 使=2 nS,即(1.429 X 10+ L332 X 10 _9 X 3W^ + 2,43 X 10 _ l3) X 395 X 10 _ 10W cW=3 — L N ，与非门L N ，内部反相器W= WLP ，与非门 Lp ,内部反相器t C Lt oxLr2 V tpdd19V dd 20 V In ------------------tpoxp W pV dd V tpV dd V tpV dd的值。
|-20|V |2 X 0.31056195-20 X 0.810S6219 1(5-0.81056)? * 5-0.81056“ 'Vdd门)J5W(「) = 2L礼内部反相卿W(7*) = 6L P「内都反相塞3.2.3内部逻辑门MOSl勺尺寸计算内部逻辑门的电路如图5所示。
根据截止延迟时间t pLH和导通延迟时间t pHL的要求，在最坏情况下，必须保证等效N管、P管的等效电阻与内部基本反相器的相同，这样三输入与非门就相当于内部基本反相器了。
因此，N管的尺寸放大3倍，而P管尺寸不变，即：图5内部逻辑门代入内部反相器的尺寸得，内部逻辑门的尺寸为:W W(y) 二3 (■)-) = 6L凡内都豐地「］L乩內邮反相蛊w w（y）= （~r）= 6L此內部宦辑门L P內部反相器324 输入级设计由于本电路是与TTL兼容，TTL的输入电平V H可能为2.4V，如果按正常内部反相器进行设计，则N、P i构成的CMOS!有较大直流功耗。
故采用如图6所示的电路，通过正反馈的P2作为上提拉管，使V H较快上升，减小功耗，加快翻转速度。
V图6输入级电路（1）输入级提拉管P2的（W/L）P2的计算为了节省面积，同时又能使V H较快上升，取（W/L）P2= 1。