2017年数字集成电路设计实验课实验四

实验四 译码器的设计及延迟估算

1、 设计译码器并估算延迟

设计一个用于16bit 寄存器堆的译码器，每一个寄存器有32bit 的宽度，每个bit 的寄存器单元形成的负载可以等效为3个单位化的晶体管(后面提到负载都为单位化后的负载)。

译码器的结构可参考典型的4-16译码器

译码器和寄存器堆的连接情况(Output 输出为1的一行寄存器被选中)

①假定4个寄存器地址位的正反8个输入信号，每个信号的输入负载可以等效为

10。确定译码器的级数，并计算相关逻辑努力，以此来确定每一级中晶体管的尺寸（相当于多少个单位化的晶体管）及整个译码电路的延迟(以单位反相器的延迟的本征延迟Tp0为单位)。

解： 96332,10int =?==ext g C C C ,9.696/10F ==?

假定每一级的逻辑努力：G=1，又因为分支努力(每个信号连接8个与非门)：

81*8*1B ==， 路径努力8.7686.91=??==GFB H 所以，使用最优锥形系数就可得到最佳的电路级数39.36.3ln 8.76ln 6.3ln ln ===H N ,故N 取3级。

因为逻辑努力：2121G =??=，路径努力：6.15386.92=??==GFB H 则使得路径延时最小的门努力 36.5)6.153(3/1===N H h 。

所以：

.

36.5136.5,68.2236.5,

36.5136.5132211=========g h f g h f g h f

故第一级晶体管尺寸为7.68

1036.5=?； 第二级尺寸为956.1768.27.6=?；

第三级尺寸为96244.9636.5956.17≈=?。

故延迟为：0008.22)36.5136.5436.51(p p p t t t =+++++=

②如果在四个寄存器地址输入的时候，只有正信号，反信号必须从正信号来获得。每个正信号的输入的等效负载为20,使用与①中同样的译码结构，在这种条件下确定晶体管的大小并评估延迟(以单位反相器的延迟的本征延迟Tp0为单位)。

解：因为输入时通过两级反相器，使这两个反相器分摊原来单个反相器的等效扇出，将两级反相器等效为一级，故其逻辑努力32.236.5h ==,

故36.5,68.2,32.2,32.24321====f f f f

所以：

第一级尺寸为：()9.2832.210=?；

第二级尺寸为：728.632.29.2=?；

第三级尺寸为：03.1868.2728.6=?；

第四级尺寸为：65.9636.503.18=?

正信号通路的延迟为：()0036.2236.5136.5436.5132.2132.2p p p t t t =++++++++= 反信号通路情况与上问相同，延迟为0008.22)36.5136.5436.51(p p p t t t =+++++=

2、 根据单位反相器(NMOS:W=0.5u L=0.5u PMOS:W=1.8u L=0.5u)，设计出实

际电路，并仿真1题中第一问的路径延迟。

设计出实际电路如下：

仿真图如下：

数字集成电路设计_笔记归纳..

第三章、器件 一、超深亚微米工艺条件下MOS 管主要二阶效应： 1、速度饱和效应：主要出现在短沟道NMOS 管，PMOS 速度饱和效应不显著。主要原因是 TH G S V V -太大。在沟道电场强度不高时载流子速度正比于电场强度（μξν=） ，即载流子迁移率是常数。但在电场强度很高时载流子的速度将由于散射效应而趋于饱和，不再随电场 强度的增加而线性增加。此时近似表达式为：μξυ=（c ξξ<），c s a t μξυυ==（c ξξ≥） ，出现饱和速度时的漏源电压D SAT V 是一个常数。线性区的电流公式不变，但一旦达到DSAT V ，电流即可饱和，此时DS I 与GS V 成线性关系（不再是低压时的平方关系）。 2、Latch-up 效应：由于单阱工艺的NPNP 结构，可能会出现VDD 到VSS 的短路大电流。 正反馈机制：PNP 微正向导通，射集电流反馈入NPN 的基极，电流放大后又反馈到PNP 的基极，再次放大加剧导通。 克服的方法：1、减少阱/衬底的寄生电阻，从而减少馈入基极的电流，于是削弱了正反馈。 2、保护环。 3、短沟道效应：在沟道较长时，沟道耗尽区主要来自MOS 场效应，而当沟道较短时，漏衬结（反偏）、源衬结的耗尽区将不可忽略，即栅下的一部分区域已被耗尽，只需要一个较小的阈值电压就足以引起强反型。所以短沟时VT 随L 的减小而减小。 此外，提高漏源电压可以得到类似的效应，短沟时VT 随VDS 增加而减小，因为这增加了反偏漏衬结耗尽区的宽度。这一效应被称为漏端感应源端势垒降低。

4、漏端感应源端势垒降低（DIBL）： VDS增加会使源端势垒下降，沟道长度缩短会使源端势垒下降。VDS很大时反偏漏衬结击穿，漏源穿通，将不受栅压控制。 5、亚阈值效应（弱反型导通）：当电压低于阈值电压时MOS管已部分导通。不存在导电沟道时源（n+）体（p）漏（n+）三端实际上形成了一个寄生的双极性晶体管。一般希望该效应越小越好，尤其在依靠电荷在电容上存储的动态电路，因为其工作会受亚阈值漏电的严重影响。 绝缘体上硅（SOI） 6、沟长调制：长沟器件：沟道夹断饱和；短沟器件：载流子速度饱和。 7、热载流子效应：由于器件发展过程中，电压降低的幅度不及器件尺寸，导致电场强度提高，使得电子速度增加。漏端强电场一方面引起高能热电子与晶格碰撞产生电子空穴对，从而形成衬底电流，另一方面使电子隧穿到栅氧中，形成栅电流并改变阈值电压。 影响：1、使器件参数变差，引起长期的可靠性问题，可能导致器件失效。2、衬底电流会引入噪声、Latch-up、和动态节点漏电。 解决：LDD（轻掺杂漏）：在漏源区和沟道间加一段电阻率较高的轻掺杂n-区。缺点是使器件跨导和IDS减小。 8、体效应：衬底偏置体效应、衬底电流感应体效应（衬底电流在衬底电阻上的压降造成衬偏电压）。 二、MOSFET器件模型 1、目的、意义：减少设计时间和制造成本。 2、要求：精确；有物理基础；可扩展性，能预测不同尺寸器件性能；高效率性，减少迭代次数和模拟时间 3、结构电阻：沟道等效电阻、寄生电阻 4、结构电容： 三、特征尺寸缩小 目的：1、尺寸更小；2、速度更快；3、功耗更低；4、成本更低、 方式： 1、恒场律（全比例缩小），理想模型，尺寸和电压按统一比例缩小。 优点：提高了集成密度 未改善：功率密度。 问题：1、电流密度增加；2、VTH小使得抗干扰能力差；3、电源电压标准改变带来不便；4、漏源耗尽层宽度不按比例缩小。 2、恒压律，目前最普遍，仅尺寸缩小，电压保持不变。 优点：1、电源电压不变；2、提高了集成密度 问题：1、电流密度、功率密度极大增加；2、功耗增加；3、沟道电场增加，将产生热载流子效应、速度饱和效应等负面效应；4、衬底浓度的增加使PN结寄生电容增加，速度下降。 3、一般化缩小，对今天最实用，尺寸和电压按不同比例缩小。 限制因素：长期使用的可靠性、载流子的极限速度、功耗。

数字钟设计报告——数字电路实验报告

. 数字钟设计实验报告 专业:通信工程 :王婧 班级:111041B 学号:111041226 .

数字钟的设计 目录 一、前言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计任务 (3) 四、设计方案 (3) 五、数字钟电路设计原理 (4) （一）设计步骤 (4) （二）数字钟的构成 (4) （三）数字钟的工作原理 (5) 六、总结 (9) １

一、前言 此次实验是第一次做EDA实验，在学习使用软硬件的过程中，自然遇到很多不懂的问题，在老师的指导和同学们的相互帮助下，我终于解决了实验过程遇到的很多难题，成功的完成了实验，实验结果和预期的结果也是一致的，在这次实验中，我学会了如何使用Quartus II软件，如何分层设计点路，如何对实验程序进行编译和仿真和对程序进行硬件测试。明白了一定要学会看开发板资料以清楚如何给程序的输入输出信号配置管脚。这次实验为我今后对 EDA的进一步学习奠定了更好的理论基础和应用基础。 通过本次实验对数电知识有了更深入的了解，将其运用到了实际中来，明白了学习电子技术基础的意义，也达到了其培养的目的。也明白了一个道理：成功就是在不断摸索中前进实现的，遇到问题我们不能灰心、烦躁，甚至放弃，而要静下心来仔细思考，分部检查，找出最终的原因进行改正，这样才会有进步，才会一步步向自己的目标靠近，才会取得自己所要追求的成功。 ２

二、设计目的 1.掌握数字钟的设计方法。 2熟悉集成电路的使用方法。 3通过实训学会数字系统的设计方法； 4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法； 5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法； 6熟悉数字实验箱的使用方法。 三、设计任务 设计一个可以显示星期、时、分、秒的数字钟。 要求： 1、24小时为一个计数周期； 2、具有整点报时功能； 3、定时闹铃（未完成） 四、设计方案 一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、 ３

数字逻辑电路实验报告

数字逻辑电路 实验报告 指导老师: 班级: 学号: 姓名： 时间： 第一次试验一、实验名称：组合逻辑电路设计

二、试验目的： 1、掌握组合逻辑电路的功能测试。 2、验证半加器和全加器的逻辑功能。 3、、学会二进制数的运算规律。 三、试验所用的器件和组件： 二输入四“与非”门组件3片，型号74LS00 四输入二“与非”门组件1片，型号74LS20 二输入四“异或”门组件1片，型号74LS86 四、实验设计方案及逻辑图： 1、设计一位全加/全减法器，如图所示： 电路做加法还是做减法是由M决定的，当M=0时做加法运算，当M=1时做减法运算。当作为全加法器时输入信号A、B和Cin分别为加数、被加数和低位来的进位，S 为和数，Co为向上的进位；当作为全减法时输入信号A、B和Cin分别为被减数，减数和低位来的借位，S为差，Co为向上位的借位。 （1）输入/输出观察表如下： （2）求逻辑函数的最简表达式 函数S的卡诺图如下：函数Co的卡诺如下： 化简后函数S的最简表达式为： Co的最简表达式为：

（3）逻辑电路图如下所示： 2、舍入与检测电路的设计： 用所给定的集成电路组件设计一个多输出逻辑电路，该电路的输入为8421码，F1为“四舍五入”输出信号，F2为奇偶检测输出信号。当电路检测到输入的代码大于或等于5是，电路的输出F1=1;其他情况F1=0。当输入代码中含1的个数为奇数时，电路的输出F2=1，其他情况F2=0。该电路的框图如图所示： （1）输入/输出观察表如下： B8 B4 B2 B1 F2 F1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1

2017年物理实验记录表

2017年物理实验操作考察实验记录表（各学校自己准备）学校：组号：考号：考试时间2017年5月日 实验一：探究“阻力对物体运动的影响” 1.记录实验数据 实验次数表面状况阻力大小 物体通过的距离 （填“短”或“较长”或“长”） 1 毛巾 2 棉布 3 木板 2.牛顿第一定律的得出： ①分析实验现象，得出的结论是： . ②伽利略在此实验的基础上进一步推理得出：如果表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，运动速度不会减慢，它将 。 ③牛顿概括推理出：一切物体在不受外力时，它将。 2.实验反思： 每次实验都让同一物体从同一斜面的同一位置由静止开始运动，是为了使物体在运动到斜面底端时具有相同。 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2017年物理实验操作考察实验记录表（各学校自己准备） 学校：组号：考号：考试时间2017年5月日 实验二：探究“动能的大小与什么因素有关” 1.记录实验数据 试验次数实验条件实验现象 1 物体A放置于高度为h1的 斜面上从静止开始滑下 木块被撞得 （填“近”或“较远”或“远”） 2 物体B放置于高度为h1的 斜面上从静止开始滑下 木块被撞得 （填“近”或“较远”或“远”） 3 物体B放置于高度为h2的 斜面上从静止开始滑下 木块被撞得 （填“近”或“较远”或“远”） 2.分析实验数据，得出结论： ①分析实验1和2的现象，得出的结论： 。 ②分析实验2和3的现象，得出的结论： 。 ③分析实验①和②的结论，总结得出结论： 。

数字电路实验报告

数字电路实验报告 姓名：张珂 班级：10级8班 学号：2010302540224

实验一：组合逻辑电路分析一．实验用集成电路引脚图 1．74LS00集成电路 2．74LS20集成电路 二、实验内容 1、组合逻辑电路分析 逻辑原理图如下：

U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N X1 2.5 V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V GND 图1.1组合逻辑电路分析 电路图说明：ABCD 按逻辑开关“1”表示高电平，“0”表示低电平； 逻辑指示灯：灯亮表示“1”，灯不亮表示“0”。 真值表如下： A B C D Y 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 表1.1 组合逻辑电路分析真值表 实验分析： 由实验逻辑电路图可知：输出X1=AB CD =AB+CD ，同样，由真值表也能推出此方程，说明此逻辑电路具有与或功能。 2、密码锁问题： 密码锁的开锁条件是：拨对密码，钥匙插入锁眼将电源接通，当两个条件同时满足时，开锁信号为“1”，将锁打开；否则，报警信号为“1”，则接通警铃。

试分析下图中密码锁的密码ABCD 是什么？ 密码锁逻辑原理图如下： U1A 74LS00N U2B 74LS00N U3C 74LS00N U4D 74LS00N U5D 74LS00N U6A 74LS00N U7A 74LS00N U8A 74LS20D GND VCC 5V J1 Key = Space J2 Key = Space J3 Key = Space J4 Key = Space VCC 5V X1 2.5 V X2 2.5 V 图 2 密码锁电路分析 实验真值表记录如下： 实验真值表 A B C D X1 X2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 表1.2 密码锁电路分析真值表 实验分析： 由真值表（表1.2）可知：当ABCD 为1001时，灯X1亮，灯X2灭；其他情况下，灯X1灭，灯X2亮。由此可见，该密码锁的密码ABCD 为1001.因而，可以得到：X1=ABCD ，X2=1X 。

2017--2018物理实验报告单

年级：八年级姓名：日期：地点：物理实验室 实验名称：用刻度尺测量长度 一、实验目的 练习正确使用毫米刻度尺测量长度，正确记录测量结果；练习估测到分度值的下一位。 二、实验仪器和器材． 毫米刻度尺，三角板（2块），物理课本，硬币，约30cm长细铜丝，铅笔。 三、实验原理：． 长度测量的一些特殊方法。 四、实验步骤或内容：． 1.检查器材,观察刻度尺的量程和分度值，零刻度线是否磨损。 2.用毫米刻度尺测物理课本的长和宽，记录要求估读到分度值的下一位。 3.用毫米刻度尺和三角板测硬币的直径，记录要求同上。 4.测细铜丝直径，记录要求同上。 5.整理器材。 五、实验记录与结论 1.刻度尺的量程 mm，刻度尺的分度值 mm，零刻线是否磨损。 2.记录数据： 物理课本长 mm，宽 mm。硬币的直径 mm。细铜丝的线圈长度 mm，线圈圈数，细铜丝的直径 mm。

固体熔化时温度的变化规律 实验目的： 实验器材： 实验设计： 一、提出问题: 二、猜想或假设： 三、进行实验： （1）把装有海波的试管（高度约3cm）放在盛有热水（稍低于熔点，海波的熔点是48℃）的大烧杯里。试管内装有温度计和搅拌器（玻璃棒），随时搅拌海波，并每半分钟记录一次温度。 （2）等海波的温度接近熔点时，稍减慢加热速度。注意观察海波的变化：试管壁开始→海波逐渐温度海波全部熔化后温度。 实验现象： （1）开始加热时，海波物态，温度计示数逐渐 （2）在一定的海波开始融化，熔化过程中热，但温度计示数，海波处于态。 （3）当海波全部熔化完毕，继续加热，温度计示数。 实验结论：

水的沸腾 实验目的： 实验器材： 实验步骤： ①在烧杯里放入适量，将烧杯放在石棉网上，然后把插入 水里。 ②把酒精灯点着，给烧杯加热。 ③边观察边记录。 ④做好实验后，把器材整理好。 观察记录： ①水温在60℃以下时，随着水温不断升高，杯底上气泡，有少量 气泡。 ②水温在60℃～90℃之间时，杯底气泡逐渐减少，气泡上升逐渐。 ③在90℃～100℃之间时，小气泡上升越来越。 ④水时，大量气泡迅速上升，温度在不变。 ⑤移走酒精灯，停止。 实验结论： ①沸腾是在液体和同时进行的现象。 ②水在沸腾时，温度。

数字电子技术实验报告汇总

《数字电子技术》实验报告 实验序号：01 实验项目名称：门电路逻辑功能及测试 学号姓名专业、班级 实验地点物联网实验室指导教师时间2016.9.19 一、实验目的 1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。 2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。 3、学会检测基本门电路的方法。 二、实验仪器及材料 1、仪器设备：双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱 2. 器件： 74LS00 二输入端四与非门2片 74LS20 四输入端双与非门1片 74LS86 二输入端四异或门1片 三、预习要求 1. 预习门电路相应的逻辑表达式。 2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。 四、实验内容及步骤 实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常，然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC座，按自己设计的实验接线图接好连线。注意集成块芯片不能插反。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。实验中

1.与非门电路逻辑功能的测试 （1）选用双四输入与非门74LS20一片，插入数字电路实验箱中对应的IC座，按图1.1接线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K4的逻辑开关输出插口，输出端接电平显 图 1.1 示发光二极管D1~D4任意一个。 （2）将逻辑开关按表1.1的状态，分别测输出电压及逻辑状态。 表1.1 输入输出 1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值（v） H H H H 0 0 L H H H 1 1 L L H H 1 1 L L L H 1 1 L L L L 1 1 2. 异或门逻辑功能的测试

图 1.2 （1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.2接线，输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4)，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。 （2）将逻辑开关按表1.2的状态，将结果填入表中。 表1.2 输入输出 1(K1) 2(K2) 4(K35(K4) A B Y 电压（V） L H H H H L L L H H H H L L L H H L L L L L H H 1 1 1 1 1 1 1 1

数字集成电路设计实验报告

哈尔滨理工大学数字集成电路设计实验报告 学院：应用科学学院 专业班级：电科12 - 1班 学号：32 姓名：周龙 指导教师：刘倩 2015年5月20日

实验一、反相器版图设计 1.实验目的 1）、熟悉mos晶体管版图结构及绘制步骤； 2）、熟悉反相器版图结构及版图仿真； 2. 实验内容 1）绘制PMOS布局图； 2）绘制NMOS布局图； 3）绘制反相器布局图并仿真； 3. 实验步骤 1、绘制PMOS布局图： (1) 绘制N Well图层；(2) 绘制Active图层； (3) 绘制P Select图层； (4) 绘制Poly图层； (5) 绘制Active Contact图层；(6) 绘制Metal1图层； (7) 设计规则检查；(8) 检查错误； (9) 修改错误； (10)截面观察； 2、绘制NMOS布局图： (1) 新增NMOS组件；(2) 编辑NMOS组件；(3) 设计导览； 3、绘制反相器布局图： (1) 取代设定；(2) 编辑组件；(3) 坐标设定；(4) 复制组件；(5) 引用nmos组件；(6) 引用pmos组件；(7) 设计规则检查；(8) 新增PMOS基板节点组件；(9) 编辑PMOS基板节点组件；(10) 新增NMOS基板接触点； (11) 编辑NMOS基板节点组件；(12) 引用Basecontactp组件；(13) 引用Basecontactn 组件；(14) 连接闸极Poly；(15) 连接汲极；(16) 绘制电源线；(17) 标出Vdd 与GND节点；(18) 连接电源与接触点；(19) 加入输入端口；(20) 加入输出端口；(21) 更改组件名称；(22) 将布局图转化成T-Spice文件；(23) T-Spice 模拟； 4. 实验结果 nmos版图

初中物理实验记录标准表格.docx

初中物理实验记录表格

一、要求得出实验规律的探究实验表格设计 1、“探究光是如何传播的” 象 激光在不现 同介质中 烟雾中 在透明牛 奶中 在玻璃中 在不均匀 的糖水中 2、探究“光的反射规律” 的反射角与入射角的关系 实验123 次数 入射 角 / 反射 角 / 3、探究：平面镜成像特点

实验蜡烛到平像到平面像与物能否用次数面镜的距镜的距离大小比光屏承离/cm/cm较接1 2 3 4、凸透镜成像的规律：f=cm 物体到凸透镜像到凸透镜像的大小（放大像的正倒像的虚实的距离 u的距离 v或缩小） 总结分析表格： 成像的条件成像性质应用 物体到凸透像的正倒像的大小像的虚实像到凸透镜 镜的距离（u）的距离（v） u>2f U=2f F

数I A /A I B/A I C/A 1 2 3 6、探究：串联、并联电路中电压关系 实验次AB间电压BC间电压AC间电压数U AB /V U BC /V U AC /V 1 2 3 7、探究：阻力对物体运动的影响 表面粗糙阻力大小车运动的程度小距离s/m 毛巾表面 木板表面 玻璃表面小车运动时间 t/s 绝对光滑 表面 8、探究：滑动摩擦力的大小与什么因素有关？

次压力 F接触面弹簧测力计示摩擦数压 /N材料数 F 拉 /N力 f/N 1F1木块和 木板 2F2木块和 木板 3F3木块和 木板 4F1木块和 毛巾 5F1木块和 棉布 或 次数压力 F接触面弹簧测力计摩擦力 压/N材料示数 F 拉 /N f/N 1F1木块和 木板2F2木块和 木板

数字集成电路设计与分析

问答： Point out design objects in the figure such as :design, cell, reference, port, pin, net, then write a command to set 5 to net A Design: top Reference: ADD DFF Cell: U1 U2 Port: A B clk sum Pin: A B D Q Net: A B SIN Set_load 5 [get_nets A] why do we not choose to operate all our digital circuits at these low supply voltages? 答：1）不加区分地降低电源电压虽然对减少能耗能正面影响，但它绝对会使门的延时加大 2）一旦电源电压和本征电压（阈值电压）变得可比拟，DC特性对器件参数（如晶体管 阈值）的变化就变得越来越敏感 3）降低电源电压意味着减少信号摆幅。虽然这通常可以帮助减少系统的内部噪声（如串扰引起的噪声），但它也使设计对并不减少的外部噪声源更加敏感） 问道题： 1.CMOS静态电路中，上拉网络为什么用PMOS,下拉网络为什么用NMOS管 2.什么是亚阈值电流，当减少VT时，V GS =0时的亚阈值电流是增加还是减少？ 3.什么是速度饱和效应 4.CMOS电压越低，功耗就越少？是不是数字电路电源电压越低越好，为什么？ 5.如何减少门的传输延迟？ P203 6.CMOS电路中有哪些类型的功耗？ 7.什么是衬垫偏置效应。 8.gate-to-channel capacitance C GC,包括哪些部分 VirSim有哪几类窗口 3-6. Given the data in Table 0.1 for a short channel NMOS transistor with V DSAT = 0.6 V and k′=100 μA/V2, calculate V T0, γ, λ, 2|φf|, and W / L:

北京邮电大学数字电路实验报告

北京邮电大学数字电路实验报告

北京邮电大学 数字电路与逻辑设计实验 实验报告 实验名称：QuartusII原理图输入 法设计与实现 学院：北京邮电大学 班级： 姓名： 学号：

一．实验名称和实验任务要求 实验名称：QuartusII原理图输入法设计与实现 实验目的：⑴熟悉用QuartusII原理图输入法进行电路设计和仿真。 ⑵掌握QuartusII图形模块单元的生成与调用； ⑶熟悉实验板的使用。 实验任务要求：⑴掌握QuartusII的基础上，利用QuartusII用逻辑 门设计实现一个半加器，生成新的半加器图像模 块。 ⑵用实验内容（1）中生成的半加器模块以及逻辑门 实现一个全加器，仿真验证其功能，并能下载到实 验板上进行测试，要求用拨码开关设定输入信号， 发光二级管显示输出信号。 ⑶用3线—8线译码器（74L138）和逻辑门实现要求 的函数：CBA F+ C + =,仿真验证其 + B C B A A A B C 功能，，并能下载到实验板上进行测试，要求用拨 码开关设定输入信号，发光二级管显示输出信号。二．设计思路和过程 半加器的设计实现过程：⑴半加器的应有两个输入值，两个输出值。 a表示加数，b表示被加数，s表示半加和， co表示向高位的进位。

⑵由数字电路与逻辑设计理论知识可知b a s ⊕=;b a co ?= 选择两个逻辑门：异或门和与门。a,b 为异或门和与门的输入，S 为异或门的输出，C 为与门的输出。 (3)利用QuartusII 仿真实现其逻辑功能，并生成新的半加器图形模块单元。 (4)下载到电路板，并检验是否正确。 全加器的设计实现过程：⑴全加器能够由两个半加器和一个或门构成。全加器有三个输入值a,b,ci ，两个输 出值s,co ：a 为被加数，b 为加数，ci 为低 位向高位的进位。 ⑵全加器的逻辑表 示式为： c b a s ⊕⊕= b a ci b a co ?+?⊕=)(

数字ic设计实验报告

数字集成电路设计 实验报告 实验名称二输入与非门的设计 一．实验目的 a)学习掌握版图设计过程中所需要的仿真软件

b)初步熟悉使用Linux系统 二．实验设备与软件 PC机，RedHat,Candence 三．实验过程 Ⅰ电路原理图设计 1.打开虚拟机VMware Workstation，进入Linux操作系统RedHat。 2.数据准备，将相应的数据文件拷贝至工作环境下，准备开始实验。 3.创建设计库，在设计库里建立一个schematic view，命名为，然后进入电路 图的编辑界面。 4.电路设计 设计一个二输入与非门，插入元器件，选择PDK库（xxxx35dg_XxXx）中的nmos_3p3、 pmos_3p3等器件。形成如下电路图，然后check and save，如下图。 图1.二输入与非门的电路图 5.制作二输入与非门的外观symbol Design->Create Cellview -> From Cellview，在弹出的界面，按ok后出现symbol Generation options，选择端口排放顺序和外观，然后按ok出现symbol编辑界面。按照需 要编辑成想要的符号外观，如下图。保存退出。

图2.与非门外观 6.建立仿真电路图 方法和前面的“建立schemtic view”的方法一样，但在调用单元时除了调用analogL 库中的电压源、（正弦）信号源等之外，将之前完成的二输入与非门调用到电路图中，如下图。 图3.仿真电路图 然后设置激励源电压输出信号为高电平为3.5v，低电平为0的方波信号。 7.启动仿真环境 在ADE中设置仿真器、仿真数据存放路径和工艺库，设置好后选择好要检测的信号在电路中的节点，添加到输出栏中，运行仿真得到仿真结果图。

数字电子技术实验报告1

实验名称门电路逻辑功能及其应用 1、实验目的 1.熟悉数字电子技术实验箱。 2.掌握常用的逻辑门电路的逻辑功能和测试方法 3.掌握集电极开路门的逻辑功能及使用特点。 2、实验原理 1.基本逻辑功能 (1)与门的功能 特点:全1出1;只要有一-个为0，输出为0。 (2)或门的功能 特点:全0出0;只要有一-个为1，输出为1。 (3)与非门门的功能 特点:全1出0; 只要有一-个为0，输出为1。 (4)异或门门]的功能 特点:相异为1;相同为0。 2.集电极开路门(0C门) 线与的功能 集电极开路门(简称0C门)，它工作时必须外接负载电阻RL。若把两个0C门输出端连接在一-起，通过公共电阻RL接到电源，就可实现“线与”的功能。 3、实验步骤 1、测试门电路的逻辑功能 (1)将四2输入与非门74LS00 一只插入数字电子实验箱，按图2.1.1接线，输入端接S1、S2 (逻辑电平开关输出插口)，输出端接直流电压表或电平显示发光二极管。 (2)将电平开关按表要求输入电平，分别测输出电压及逻辑状态，验证输出与输入变量是否符合“与非”关系。

2.测试门电路传输特性 (1)按图2.1.4接线。 (2)调Rp，用电压表测量当U分别为0.3、0.6、1、1.3、1.4、1.5、2、3V时对应的U值，填入表中，并画出传输特性曲线。

3.利用与非门控制 用与非门按图接线，S接任一电平开关，用示波器观察S对 输出脉冲的控制作用。用坐标纸画出观测图输入与输出的对 应波形。 4.0C门的“线与”功能测试 按图接线，A、B、C、D分别接至逻辑开关S1、S2、S3、S4的插孔中，按照逻辑图，有L=ABCD。把A、B、C、D的16种组合列出真值表，再用实验测定L，并填表。

《数字电子技术基础》实验报告撰写模版

《数字电子技术基础》实验报告撰写模版

实验报告 实验名称__TTL逻辑门电路的变换_ 课程名称电子技术实验（数字） 院系部:专业班级：学生姓名：学号:同组人:实验台号:指导教师：成绩： 实验日期: 华北电力大学

实验报告的撰写要求 实验报告要能真实的反映实验过程和结果，是对实验进行总结、提高的重要环节，应当认真撰写。实验报告的要求是有理论分析，要实事求是，字迹要清楚，文理要通顺。 实验报告的内容包括： 1、实验目的及要求。 2、实验仪器：列出完成本次实验的实验条件。 3、实验原理：实验项目的已知条件、技术指标、实验电路。 4、实验步骤：根据实验内容的要求对电路进行测量与调整方法、出现的故 障以及排除故障的方法。 5、讨论与结论：总结实验心得体会和收获，解答思考题，对实验中存在的 问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。 6、原始数据记录：原始数据是指在实验过程中按照实验要求进行测量的、未经任何处理的数据和波形，是进行数据处理的依据。要求将实验教材中的“实验原始数据记录”撕下，粘贴在实验报告“实验原始数据粘贴处”，复印无效。

实验报告要求： 一、实验目的及要求 二、仪器用具 仪器名称规格/型号数量备注数字信号发生 1 器 逻辑转换器 1 74LS00 3 三、实验原理 四、实验步骤（包括原理图、实验结果与数据处理） 五、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。） 六、实验原始数据

附页1 一、实验目的及要求 1. 熟悉用标准与非门实现逻辑变换的方法。 2. 进一步掌握门电路逻辑变换的测试方法。 3. 学习基本元器件的选取和电路的连接方法。 4. 学习Multisim中单刀开关的使用方法。 5. 学习Multisim中数字信号发生器、逻辑转换器等虚拟仪器的使用方法。 二、仪器用具（略） 三、实验原理 借助摩根定理，可以把“或”、“与或”、“异或”、“同或”等逻辑关系用“与非门”来实现。如： + = = F? = + AB CD AB CD CD AB 四、实验步骤（包括原理图、实验结果与数据处理） 1. 用TTL与非门组成下列逻辑电路，并在Multisim 中进行仿真，测试它们的逻辑功能，

中学物理实验报告单

编号：8s-1-12 声是怎样产生的？ 实验报告 班级：姓名：组次： 实验目的： 实验器材： 实验步骤： 1、提出问题: 2、猜想或假设： 3、进行实验与记录、收集证据 各组可以自由选择3－4样来进行实验。在做每一个实验时，全组成员要全员参与，组内一个同学（可轮流）使某个物体发出声音，其它同学要仔细观察物体发声时及不发声时看到的现象并及时做好记录，最后得出结论。仔细观察时要注意什么？（听：有没有声音；观察：看、摸一摸等） 实验记录

实验结论：。 编号：8s-2-14 声是怎样传播的？ 实验报告 班级：实验人：组次： 实验目的： 实验器材： 实验设计： 提出问题: 声音传播的两个必要条件：1. 2. 实验步骤： 1、两个桌子分开，一个人在其中一个桌子上轻轻敲一下，另外一个人耳朵贴在另一个桌子上听。 2、两个桌子紧紧并在一起，一个人在其中一个桌子上轻轻敲一下，另外一个人耳朵贴在另一个桌子上听。 进行实验： 实验现象：桌子分开时，声音，桌子并一起的时候。 实验结论：声音通过以的形式向远处传播。

实验结论：。 编号：8s-3-21 响度与什么因素有关 实验报告 班级：实验人：组次： 实验目的： 实验器材： 实验设计： 1、提出问题: 2、猜想或假设： 3、制定计划与设计方案 探究1)声音的响度与声源振动的幅度(振幅)的关系： 考虑让人与声源的距离相同，使声源的振幅不同，看在声源的振幅大小不同时，听声音响度大小的情况怎样？ 探究2)响度与人离声源距的离大小关系

考虑让声源的振幅相同，使人离声源距离不同，看在人离声源的距离大小不同时，听声音响度大小的情况怎样？ 4、进行实验与收集证据 1)选一只鼓，在鼓上放一小纸屑，让人离声源的距离0.5米(不变) (1)第一次轻轻地敲击一下鼓，看到小纸屑跳起( 厘米)，听到一个响度不太大的声音； (2)第二次重重地敲击一下鼓，看到小纸屑跳起( 厘米)，听到一个响度很大的声音。 结论：人离声源的距离相同时，声源的，声音的。 探究2)的实验过程与上类似 结论是：声源的振幅相同时，人离声源的，人听到的声音。 5、自我评估： 这两个结论经得起验证。如，我们要让铃的声音很响，我们可以去打铃；汽车鸣笛，我们离汽车，听到的声音越响。 6、交流与应用 如果我们声音小了，听众可能听不见我们的说话声，我们可以考虑：1)让说话的声音大一些(声带的大了)；2)与听众的距离一些。 编号：8s-4-39 光反射时的规律 实验报告 班级：实验人：组次： 实验目的： 实验器材：

数字电路实验二实验报告

实验二门电路逻辑变换 一.实验目地 1 学会门电路逻辑变换地基本方法. 2 掌握虚拟实验逻辑转换器地使用方法. 二.实验设备 安装有Multsim10软件地个人电脑. 三.实验原理 图2 1是门电路逻辑变换实验原理图.3个与非门和1个与门按图中地连接，表达为同或门地逻辑功能. 图2—1 四.实验步骤 1 打开电脑Multsim10操作平台.从元件库中取出与非门3个、与门1个，以及双刀开关两个、电阻器、电源等，连接组成图 2 -2地实验电路.版权文档，请勿用做商业用途版权文档，请勿用做商业用途 2 打开工作开关，电路工作正常后，依次拨动开关J1与J2，观察探针地变化.开关J1与J2转接电源端为H_接地端为L；探针发亮为H_

熄灭为L，将观察结果填入表2- 1.版权文档，请勿用做商业用途版权文档，请勿用做商业用途 表2-1 J1 J2 探针 L L H L H L H L L H H H 图2—2 1）J1接电源，J2接地

2）J1接地，J2接电源 3）J1接地，J2接地

4）J1接电源，J2接电源 3将表2- 1变换为如下表2-2地真值表.开关J1为A，J2为B，H为“1”，L为“0”；探针x1为F版权文档，请勿用做商业用途版权文档，请勿用做商业用途 发亮为“1”，熄灭为“0”. 表2-2 A B F

0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 4 按上述图2-2写出逻辑表达式为B F，根据真值表及 A =B + ? A? 逻辑表达式判断，它是一个同或门电路.版权文档，请勿用做商业用途版权文档，请勿用做商业用途 5 逻辑转换器地使用 重新设置Multisim仿真工作界面，运用逻辑转换器，转换出逻辑表达式为B F+ =地门电路逻辑图，然后配置开关、探针等，并将电B A A 路仿真运转验证，列出实验验证结果(例如上述表2-1).应注意，在逻辑转换器中，逻辑表达式有不同，要用“’”表示求反，例如用A’来表示A地求反即A，其它类似.版权文档，请勿用做商业用途版权文档，请勿用做商业用途1）点击simulate-----instruments------logic converter，打开逻辑转换仪.版权文档，请勿用做商业用途版权文档，请勿用做商业用途 2）设计出逻辑函数表达式为：B =，如图1所示. F+ A B A 3）点击右边第五个图标，把逻辑表达式转换为与，或非门电路，如图2所示. 4）点击右边第六个图标，把逻辑表达式转换为与非门电路，如图3所示.

数字逻辑电路实验报告

数字逻辑电路设计 --多功能数字钟 学院：计算机科学与通信工程 专业： 姓名： 学号： 指导老师：

多功能数字钟 -、设计任务及要求 (1)拥有正常的时、分、秒计时功能。 (2)能利用实验板上的按键实现校时、校分及清零功能。 (3)能利用实验板上的扬声器做整点报时。 (4)闹钟功能 (5)在MAXPLUS中采用层次化设计方法进行设计。 (6)在完成全部电路设计后在实验板上下载，验证设计课题的正确性。 二、多功能数字钟的总体设计和顶层原理图 作为根据总体设计框图，可以将整个系统分为六个模块来实现，分别是计时模块、校时模块、整点报时模块、分频模块、动态显示模块及闹钟模块

(1)计时模块 该模块使用74LS160构成的一个二十四进制和两个六十进制计数器级联，构成数字钟的基本框架。二十四进制计数器用于计时，六十进制计数器用于计分和 秒。只要给秒计数器一个1HZ 的时钟脉冲，则可以进行正常计时分计数器以秒计数器的进位作为计数脉冲。 用两个74160连成24进制的计数器，原图及生成的器件如下： iTr 生成的二十四进制计数器 注： 禾U用使能端，时钟信号，清零以及预 置数功能连成24进制。 on C 2 4_@ ￡> : LH------ * LB------ 7 E：［M MB—CL.R UG —GkK ―7 5 -------------- - HD--------- ?- COUT------------ 1

用两个74160连成的60进制计数器，原图及生成的器件如下: (2)校时模块 校时模块设计要求实现校时，校分以及清零功能。 *按下校时键，小时计数器迅速递增以调至所需要的小时位。 *按下校分键，分计数器迅速递增以调至所需要的分位。 *按下清零键，将秒计数器清零。 注意事项：①在校分时，分计数器的计数不应对小时位产生影响，因而需要屏蔽此时分计数器的进位信号以防止小时计数器计数。 ②利用D触发器进行按键抖动的消除，因为D触发器是边沿触发， 在除去时钟边沿到来前一瞬间之外的绝大部分时间都不接受输入， 可以消除抖动。 ③计时采用1HZ的脉冲驱动计数器计数，而校时则需要较高频率的 信号驱动以达到快速校时的目的。因此这两种脉冲信号就需要两路选择器进行选 择，条件即为是否按键。

2017九年级物理实验报告册全

一﹑比较不同物质吸热的情况 探究预备: 1.不一样, 质量大的水时间长 2.不相同, 物质种类不同 探究目的:探究不同物质吸热能力的不同. 培养实验能力. 提出问题:质量相同的不同物质升高相同温度吸收的热量相同吗? 猜想与假设:不同 探究方案与实验设计: 1.相同质量的水和食用油, 使它们升高相同的温度, 比较它们吸收热量的多少. 2.设计表格, 多次实验, 记录数据. 3.整理器材, 进行数据分析. 实验器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计、水、食用油 资料或数据的收集 分析和论证:质量相同的不同物质, 升高相同的温度, 吸收的热量不同. 评估与交流: 1.水的比热容较大, 降低相同的温度, 放出较多的热量, 白天把水放出去, 土地吸收相 同热量, 比热容小升高温度较快. 2.新疆地区沙石比较多, 比热容小, 吸收(放出)相同热量, 升高(降低)的温度较多, 温 差比较大.

二﹑连接串联电路和并联电路 探究预备: 1. 串联:用电器顺次连接在电路中的电路 并联:用电器并列连接在电路中的电路 2. 串联:用电器顺次连接 并联:用电器并列连接 探究目的:学生正确连接串、并联电路, 明确开关作用. 提出问题:在串、并联电路中, 开关的作用相同吗? 猜想与假设:开关的作用不同 探究方案与实验设计: L 2 L 1 s

1. 设计串、并联电路图, 按照电路图连接实物图 2. 观察开关控制两灯泡亮暗程度 3. 改变开关位置, 观察控制情况. 实验器材:小灯泡、电源、开关、导线 资料或数据收集: 1. 串联电路中, 开关无论放在哪一个位置, 都能控制小灯泡 2. 并联电路中, 干路开关控制整个电路, 支路开关只能控制所在支路的灯泡. 分析和论证:串联电路开关控制整个电路. 并联电路干路开关控制整个电路,支路开关控制所在支路. 评估与交流: 1. 拆除法:观察用电器是否相互影响;判断电流路径 2.图1:串联 图2:并联 三、练习使用电流表 探究预备: L 2 L 1

数字电路实验报告——24进制计数器逻辑功能及其应用

24进制计数器逻辑功能及其应用 一、实验目的： 1. 熟悉中等规模集成电路计数器74LS160的逻辑功能，使用方法及应用。 2. 掌握构成计数器的方法。 二、实验设备及器件： 1. 数字逻辑电路实验板1片 2. 74HC90同步加法二进制计数器2片 3. 74HC00二输入四与非门1片 4. 74HC04 非门1片 三、实验原理： 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来计脉冲数，还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。 计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制计数器，十进制计数器和任意进制计数器。根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等等。目前，无论是TTL还是CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能表和工作波形图以及引出端的排列，就能正确地运用这些器件。 集成计数器74HC90是二-五-十进制计数器，其管脚排列如图。

四、实验内容

实验电路图： 用74HC00与非门和74HC04的非门串联，构成与门。74HC00的引脚图和真值表如图：

74HC04的引脚图与真值表如图： 按实验电路图，参照各个芯片的引脚图和真值表，连接电路。其中Q0到Q3分别连到数码管的对应的D0到D3，CP0端接到时钟脉冲，然后检查电路无误后，加电源，观察现象。实验结果：个位数码管随时间显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，十位数码管显示个位进位计数结果，按0、1、2变化，当数字增加到23后，数码管自动清零，又从零开始变化。 五、实验心得： 本次实验，通过对计数器工作过程的探索，基本上了解了数码计数器的工作原理，以及74HC160的数字特点，让我更进一步掌握了如何做好数字电子数字实验，也让我认识到自身理论知识的不足和实践能力的差距，以及对理论结合实践的科学方法有了更深刻理解。

数字电子技术 实验报告

实验一组合逻辑电路设计与分析 1.实验目的 (1)学会组合逻辑电路的特点; (2)利用逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析与设计。 2.实验原理 组合逻辑电路就是一种重要的数字逻辑电路:特点就是任何时刻的输出仅仅取决于同一时刻输入信号的取值组合。根据电路确定功能,就是分析组合逻辑电路的过程,一般按图1-1所示步骤进行分析。 图1-1 组合逻辑电路的分析步骤 根据要求求解电路,就是设计组合逻辑电路的过程,一般按图1-2所示步骤进行 设计。 图1-2 组合逻辑电路的设计步骤 3.实验电路及步骤 （1）利用逻辑转换仪对已知逻辑电路进行分析。 a.按图1-3所示连接电路。 b.在逻辑转换仪面板上单击由逻辑电路转换为真值表的按钮与由真值表导出 简化表达式后,得到如图1-4所示结果。观察真值表,我们发现:当四个输入变

量A,B,C,D中1的个数为奇数时,输出为0,而当四个输入变量A,B,C,D中1的个数为偶数时,输出为1。因此这就是一个四位输入信号的奇偶校验电路。 图1-4 经分析得到的真值表与表达式 （2）根据要求利用逻辑转换仪进行逻辑电路的设计。 a.问题提出:有一火灾报警系统,设有烟感、温感与紫外线三种类型不同的火灾 探测器。为了防止误报警,只有当其中有两种或两种以上的探测器发出火灾探测信号时,报警系统才产生报警控制信号,试设计报警控制信号的电路。 b.在逻辑转换仪面板上根据下列分析出真值表如图1-5所示:由于探测器发出 的火灾探测信号也只有两种可能,一种就是高电平(1),表示有火灾报警;一种就是低电平(0),表示正常无火灾报警。因此,令A、B、C分别表示烟感、温感、紫外线三种探测器的探测输出信号,为报警控制电路的输入、令F为报警控制电路的输出。