Скачиваний:
17
Добавлен:
16.04.2013
Размер:
206.34 Кб
Скачать

Дешифратор выполняет обратную функцию шифратора, он получает на вход закодированный сигнал (двоичный, двоично-десятичный и т.п.), и выдает его на одном из n своих выходов. Существуют различные дешифраторы. Этот дешифратор получает 4-разрядный шестнадцатеричный код (от 0 до 9 и от А до F) на вход, и на выходе выдает логические уровни для 7 сегментов шестнадцатеричного светодиодного индикатора. Сегменты имеют обозначения от а до g, и каждый сегмент включается, когда на его шину подается активный уровень.

1 .Техническое задание

п/п

Uпорn,

B

Uпорр,

В

Коn,

мкА/

Коp ,

мкА/

Технологичесиий базис

Название схемы

нс

,

Мгц

пФ

13

0.5

-0.5

250

70

CMOS 0.25 mkm-5 Metal,

Uип=2.5В

Дешифратор из двоичного кода в семисегментый

1

100

0.3

1. Нарисовать логическую схему, проектируемого устройства, используя логические элементы ИЛИ-НЕ, И-НЕ с числом входов не более трех.

2. Нарисовать электрические схемы логических элементов в КМДП - базисе и выполнить предварительный расчет размеров транзисторов.

3. Исследовать переходные процессы в КМДП - элементах и оценить их динамические параметры.

4. Спроектировать в программе Microwind топологию логических вентилей, входящих в разрабатываемое устройство, определить площадь и размеры каждого элемента.

5. По эскизу топологии оценить паразитные емкости, связанные с разводкой.

6. Исследовать переходные процессы в проектируемом устройстве и оценить динамические параметры.

7. Если необходимо, выполнить коррекцию размеров для достижения заданного быстродействия.

Исходная комбинационная схема :

2.Синтез электрической схемы

После преобразования логической схемы, учитывая минимальное количество входов логических элементов , получаем данную схему, приведенную в приложение:

3.Предварительный расчет параметров транзисторов

1.

2.

3. Полагая, что , Ln = Lmin = 2 получим

Wn = 1.79 < 4Wn = 4 , Ln = 2 ,

Wp = 14 , Lp = 2

4.Исследование переходных процессов в логических элементах

1.Инвертор

Ln = 2, Wn = 4, Lp = 2, Wp = 14

2.Элемент 2ИЛИ-НЕ

Ln = 2, Wn = 4, Lp = 2, Wp = 28

3.Элемент 2И-НЕ

Ln = 2, Wn = 8, Lp = 2, Wp = 14

4.Элемент 3И-НЕ

Ln = 2, Wn = 12, Lp = 2, Wp = 14

5.Определение паразитной емкости

В топологии схемы имеем 122 паразитные емкостей связанных с пересечением слоев разводки. Значение емкости оценим по формуле

,

где Ток-толщина межслойной изоляции , Ток=0.5 мкм,

S-площадь обкладок паразитного конденсатора ,S= 16=1,22 ,

-абсолютная диэлектрическая проницаемость диэлектрика ,= ,

- относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика,

пФ

что составляет меньше 10% от значения Сн=0.3пФ.

Следовательно, в дальнейшем мы влияние паразитной емкости учитывать не будем.

6.Исследование переходных процессов в устройстве

Спроектировав полученную электрическую схему с помощью программы Orcad , мы получили данные временные характеристики (см приложение), что соответствует таблице истинности нашего устройства.

Поз.

A3

A2

A1

A0

a

b

c

d

e

f

g

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

1

1

2

0

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

3

0

0

1

1

0

0

0

0

1

1

1

4

0

1

0

0

1

0

0

1

1

0

0

5

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

0

6

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

7

0

1

1

1

0

0

0

1

1

1

1

8

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

9

1

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

7.Вывод

В итоге разработки устройства мы получили следующее :

-элемент «инвертор» имеет топологическую площадь равную 30 х 44,

время задержки;

-элемент 2И-НЕ имеет топологическую площадь равную 45 х 49,

время задержки;

-элемент 2ИЛИ-НЕ имеет топологическую площадь равную 50 х 66,

время задержки;

-элемент 3И-НЕ имеет топологическую площадь равную 70 х 92,

время задержки;

- общая площадь устройства равна 670 х 925,из-за малости значения паразитной емкости(пФ ) по сравнению с значением Сн ,мы ей пренебрегли.

Было установлено, что в приведенной в задании схеме имеются ошибки, в результате которых в позиции 0 не срабатывает сегмент d, и в позиции 3 не срабатывает сегмент g.

Соседние файлы в папке Курсач ЭКТ-3 лето 2003