设计一四位与非门的电路设计

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1、四位与非门的电路设计一、课程设计的目的1、学会使用电路设计与仿真软件工具Hspice，熟练地用网表文件来描述模拟电路，并熟悉应用Hspice内部元件库。通过该实验，掌握Hspice的设计方法，加深对课程知识的感性认识，增强电路设计与综合分析能力。2、本次课程设计是用Hspice软件来实现对四位与非门电路的设计与仿真，熟悉用MOS器件来设计四位逻辑输入与非门电路，了解用MOS器件设计与TTL与非门的优缺点。二、课程设计的内容和要求1、内容：用仿真软件HSPICE，用网表文件来描述模拟电路；2、要求：用MOS器件来设计四位逻辑输入与非门电路。三、设计的原理1、四输入与非门符号图及

2、原理真值表如下所示ABCDY00001000110010100111010010101101101011111000110011101011011111001110111110111110四输入端CMOS与非门电路，其中包括四个串联的N沟道增强型MOS管和四个并联的P沟道增强型MOS管。每个输入端连到一个N沟道和一个P沟道MOS管的栅极。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。设计电路图如下

3、图所示：2、输入网表文件（*.sp）Hspice读入一个输入网表文件，并将模拟结果存在一个输出列表文件或图形数据文件中，输入文件<*.sp>包含以下内容：（1）电路网表（子电路和宏、电源等）（2）声明所要使用的库（3）说明要进行的分析（4）说明所要求的输出输入网表文件和库文件可以由原理图的网表生成器或文本编辑器产生。输入网表文件中的第一行必须是标题行，并且.ALTER辅助模型只能出现在文件最后的.END语句之前，除此之外，其它语句可以按任意顺序排列。四、课程设计的过程1、网表文件首先在orCAD中将上述原理图绘制出，仿真后确保电路图正确且能够实现与非功能，然后生成网表文件。在

4、文本文档中写出HSPICE软件所要求的网表文件，并另存为*.sp文件。网表文件如下：1ADDERCircuit.OPTIONSLISTNODEPOST.TRAN200P60NM11AVCCVCCPCHL=2uW=4uM22BVCCVCCPCHL=2uW=4uM330VCCVCCPCHL=2uW=4uM440VCCVCCPCHL=2uW=4uM50A11NCHL=2uW=4uM60B22NCHL=2uW=4uM75233NCHL=2uW=4uM80155NCHL=2uW=4uM96B33NCHL=2uW=4uM100A66NCHL=2uW=4uM110244NCHL=2uW=4

5、uM120144NCHL=2uW=4uM1373VCCVCCPCHL=2uW=4uM148CVCCVCCPCHL=2uW=4uM15S0VCCVCCPCHL=2uW=4uM16100VCCVCCPCHL=2uW=4uM170377NCHL=2uW=4uM180C88NCHL=2uW=4uM19118SSNCHL=2uW=4uM20071111NCHL=2uW=4uM2112CSSNCHL=2uW=4uM22031212NCHL=2uW=4uM23081010NCHL=2uW=4uM24071010NCHL=2uW=4uM25130VCCVCCPCHL=2uW=4uM26C11

6、3VCCVCCPCHL=2uW=4uM27041313NCHL=2uW=4uM280101313NCHL=2uW=4uM29013C1C1NCHL=2uW=4u注释：第三行.TRAN200P60N表示瞬态分析步长为200ps，时间为60ns 第四～十一行为电路连接关系描述语句。 第十二行VddVddGnd5表示在节点Vdd，Gnd之间加5v直流电压。 第十三行V1AGndPULSE.24.82N1N1N5N20N表示在节点A和Gnd之间加一个脉冲源，低电平0.2v,高电平4.8v，延时2ns，上升沿1ns，下降沿1ns，脉冲宽度5ns，周期20ns第十四行V2BGndPULS

7、E.24.82N1N1N8N21N表示在节点B和Gnd之间加一个脉冲源，低电平0.2v,高电平4.8v，延时2ns，上升沿1ns，下降沿1ns，脉冲宽度8ns，周期21ns第十五行V3CGndPULSE.24.82N1N1N10N22N表示在节点C和Gnd之间加一个脉冲源，低电平0.2v,高电平4.8v，延时2ns，上升沿1ns，下降沿1ns，脉冲宽度10ns，周期22ns第十六行V4DGndPULSE.24.82N1N1N15N23N表示在节点D和Gnd之间加一个脉冲源，低电平0.2v,高电平4.8v