广东工业大学数字集成电路课程设计74HC138译码器芯片设计

课程设计

课程名称集成电路课程设计

题目名称 74HC138译码器芯片设计

学生学院材料与能源学院

专业班级 2012级微电子学2班

学号 __________ 学生姓名郑培柱

指导教师许佳雄

2015年 7 月12 日

目录

【摘要】.....................................................................................................................................................- 3 -

1. 设计目的与任务....................................................................................................................................- 4 -

2. 设计要求及内容....................................................................................................................................- 4 -

3. 设计方法及分析....................................................................................................................................- 5 -

3.1 74HC138芯片简介 ......................................................................................................................- 5 -

3.2 工艺和规则及模型文件的选择 .................................................................................................- 6 -

3.3 电路设计......................................................................................................................................- 6 -

3.3.1 输出级电路设计.............................................................................................................- 7 -

3.3.2．内部基本反相器中的各MOS 尺寸的计算................................................................- 9 -

3.3.3．四输入与非门MOS尺寸的计算...............................................................................- 10 -

3.3.4．三输入与非门MOS尺寸的计算............................................................................... - 11 -

3.3.5．输入级设计.................................................................................................................- 12 -

3.3.6．缓冲级设计.................................................................................................................- 13 -

3.3.7．输入保护电路设计...................................................................................................- 15 -

3.4. 功耗与延迟估算.......................................................................................................................- 16 -

3.4.1. 模型简化........................................................................................................................- 16 -

3.4.2. 功耗估算........................................................................................................................- 17 -

3.4.3. 延迟估算........................................................................................................................- 18 -

3.5. 电路模拟...................................................................................................................................- 19 -

3.5.1 直流分析.........................................................................................................................- 20 -

3.5.2 瞬态分析.......................................................................................................................- 21 -

3.5.3 功耗分析.......................................................................................................................- 23 -

3.6. 版图设计...................................................................................................................................- 25 -

3.6.1 输入级的设计...............................................................................................................- 25 -

3.6.2 内部反相器的设计.......................................................................................................- 26 -

3.6.3 输入和输出缓冲门的设计 ...........................................................................................- 26 -

3.6.4 三输入与非门的设计...................................................................................................- 27 -

3.6.5 四输入与非门的设计...................................................................................................- 28 -

3.6.6 输出级的设计...............................................................................................................- 28 -

3.6.7 调用含有保护电路的pad元件 ...................................................................................- 29 -

3.6.8 总版图...........................................................................................................................- 29 -

3.7. 版图检查...................................................................................................................................- 29 -

3.7.1 版图设计规则检查（DRC）.......................................................................................- 29 -

3.7.2 电路网表匹配（LVS）检查........................................................................................- 30 -

3.7.3 后模拟...........................................................................................................................- 30 -

3.7.4 版图数据的提交...........................................................................................................- 32 -

4. 经验与体会..........................................................................................................................................- 32 -

5. 参考文献..............................................................................................................................................- 33 - 附录A：74HC138电路总原理图 ...........................................................................................................- 35 - 附录B：74HC138 芯片版图....................................................................................................................- 36 - 附录C：74HC138 芯片版图(未加焊盘) ................................................................................................- 37 -