DISEÑO DE CIRCUITO INTEGRADO EN VLSI 74AC138

DISEÑO DE CIRCUITO INTEGRADO EN VLSI
74AC138
LUIS OSWALDO CHAVEZ TORRES
DEPARTAMENTO DE DISEÑO ELECTRONICO, UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA
GUADALAJARA, JALISCO
luisoswaldochavez@gmail.com

Resumen— En este artículo, se presenta una manera de elaborar
un diseño en VLSI del circuito integrado 74AC138, antes de ser
fabricado, el cual consta de tres partes esenciales que son la
elaboración deun diseño en esquemático con su respectiva
simulación, la implementación de un layout, y más aparte con la
comparación de
operación de las extracciones de dicha
implementación con las del diseño en esquemático, en otras
palabras, la verificación. En esta última etapa mencionada se hará
una verificación, comparando con un lvs el código en spice que nos
arroja el esquemático, con el código enspice que nos brinda la
extracción del layout.

I.

INTRODUCCION

Figura 1. Diagrama lógico.
El diseño de alta escala de integración
(VLSI)
tradicionalmente parte del uso de la herramienta con las que el
diseñador trabaja a nivel de capas de silicio, para generar las
máscaras de fabricación, más o menos de la misma manera
como un programador de microprocesadores puede trabajar alnivel del lenguaje ensamblador. Ejemplos de este tipo de
herramientas pueden ser, en el dominio público, magic o LASI,
y como herramientas comerciales, Cadence, Mentor Graphics,
Synopsis o Tanner [1].
El circuito integrado (CI), también conocido como chip o
microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor,
de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se
fabrican circuitoselectrónicos generalmente mediante
fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de
plástico o cerámica. El encapsulado posee conductores
metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un
circuito impreso. Al circuito de semiconductores que se
encuentra dentro de la pastilla y que se conectan a las regiones
llamadas pads, se le conoce como core.
El core en elcircuito integrado 74AC138, está elaborado
con varias compuertas interconectadas entre sí, dicho core se
muestra en la Figura 1. Este core es utilizado como modulo,
para realizar la instrucciones if en un programa secuencial de
computadora. Contiene tres entradas seleccionadoras, tres
entradas habilitadoras y seis salidas. Las entradas al ser
excitadas con diferentes niveles lógicos devoltajes entregan a
las salidas distintos valores lógicos, los cuales podemos
apreciar en la Figura 2.[2].

Figura 2. Tabla de verdad
II.

DISEÑO EN ESQUEMATICO

En esta etapa se elaborara un diseño esquemático del
diagrama lógico de la Figura 1. El cual se llevara a cabo en
OrCAD Capture, programa de Cadence, que sirve para
realizar circuitos esquemáticos, en el cual se realizan
instanciaspara hacer el trabajo más dinámico, en este caso las
instancias elaboradas se hicieron a partir de las compuertas
utilizadas en el core. Como se logra ver se tiene cuatro
compuertas básicas, que son la inversora, la NAND dos
entradas , NAND tres entradas y una AND dos entradas, y
una más que se elabora con dos inversores que es el buffer, en
este caso la compuerta AND dos entradas , serealizó
partiendo de una NAND dos entradas más una inversora . En
la Figura 3. Se muestra un ejemplo de una instancia.

a)

b)

Figura 3. Compuerta inversora.
a) Diseño esquemático b) Bloque de una instancia
Figura 4. Instancia que contiene el core
En la Figura 3. Se logra ver que los transistores tipo N tienen
un ancho de 1,2u y un largo de 0.4u. En cambio los
transistores tipo P suancho es 5u casi cuatro veces más que el
tipo N, mientras que el largo es igual en ambos transistores.
El tamaño de los transistores de todas las compuertas, fueron
diseñados de igual manera para todas. Después de elaborar
todas las instancias de compuertas se realiza la unión de todas
estas, el cual es instanciado de igual manera para tener un
bloque del core completo.
Después de realzar las...