IC课程设计报告-四位与非门的电路设计.doc

精品设计


专业电子科学与技术
学号 201010134
学生姓名
指导老师
设计一四位与非门的电路设计
一、课程设计的目的
1、学习使用电路设计与仿真软件HSPICE,练习用网表文件来描述模拟电路,并熟悉应用HSPICE内部元件库;
2、熟悉用MOS器件来设计四位逻辑输入与非门电路。
二、课程设计的内容和要求
1、内容:运用HSPICE仿真软件以及网表文件来描述模拟电路;
2、要求:利用MOS器件来设计一四位逻辑输入与非门电路。
三、设计原理
1、与非门
与非门是与门和非门的结合,先进行与运算,再进行非运算。与运算输入要求有两个,如果输入都用0和1表示的话,那么与运算的结果就是这两个数的乘积。如1和1(两端都有信号),则输出为1;1和0,则输出为0;0和0,则输出为0。
2、四输入与非门符号图及原理
当输入端A、B、C、D中只要有一个为低电平时,就会使与它相连的NMOS管截止,与它相连的PMOS管导通,输出为高电平;仅当A、B、
C、D全为高电平时,才会使四个串联的NMOS管都导通,使四个并联的PMOS管都截止,输出为低电平。
3、其真值表和符号如下:
A
B
C
D
Y
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
4、网表文件
在文本文档中写出HSPICE软件所要求的网表文件,。网表文件如下:
CMOS NAND4
.OPTIONS LIST NODE POST
.TRAN 20P 50N
VCC VCC 0 5
MNMOS_1 N_1 A Gnd Gnd NCH W= L=250n
MNMOS_2 N_2 D N_1 N_1 NCH W= L=250n
MNMOS_3 N_3 C N_2 N_2 NCH W= L=250n
MNMOS_4 Vdd B N_3 N_3 NCH W= L=250n
MPMOS_1 Vdd A Vdd Vdd PCH W= L=250n
MPMOS_2 Vdd D Vdd Vdd PCH W= L=250n
MPMOS_3 Vdd C Vdd Vdd PCH W= L=250n
MPMOS_4 Vdd B Vdd Vdd PCH W= L=250n
V2 1 0 PULSE .2 0N 0N 0N 5N 10N
V3 2 0 PULSE .2 0N 0N 0N 5N 10N
V4 3 0 PULSE .2 0N 0N 0N 5N 10N
V5 4 0 PULSE .2 0N 0N 0N 5N 10N
.measure tran tf trig v(5) val= fall=1 targ v(5) val= fall=1
.measure tran tr trig v(5) val= rise=1 targ v(5) val= rise=1
.measure tran tpdr trig v(1) val= rise=1 targ v(5) val= fall=1
.measure tran tpdf trig v(1) val= fall=1 targ v(5) val= rise=1
.measure tpd param='(tpdr+tpdf)/2'
.MODEL PCH PMOS LEVEL=1
.MODEL NCH NMOS LEVEL=1
.END
四、仿真
点击打开HSPICE软件,接着利用open打开上面的网表文件,仿真,如下图所示:
然后点击Avanwaves如下图所示:
 加入输入波形,如下图所示:
加入输出波形,如下图所示:
五、仿真分析
 
,解决方法是:,list,node,post之外的所有设置,采用默认设置,;;,如在亚阈值区模型出现电导为负的情况。
  
瞬态分析先进行直流工作点的计算,将计算结果作为瞬态分析在T0时