UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERIAS

PROGRAMAS DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

Jorge David SantiagoHarry Pretelt García

Grupo 18

SIMULACIÓN Y DISEÑO DE LAYOUT DE LA COMPUERTA CMOS NOR FASE 1

MICROELECTRÓNICA – 2990082016 – IV (18/10/2016)

RESUMEN

“La microelectrónica se puede definir como el conjunto de ciencias y técnicas con las que se realizan y fabrican circuitos electrónicos de dimensiones muy pequeñas, microscópicas y hasta de nivel molecular sobre una pastilla de un semiconductor, lo cual formará un circuito integrado (CI).”

Bajo esta percepción, procederemos en este trabajo con el desarrollo del diseño de una compuerta lógica, implementando para ello elementos CMOS y haciendo uso de las herramientas de software DSCH y Microwind, todo con el objetivo de generar una posible solución al estudio de caso planteado.

OBJETIVOS

Conocer y comprender el funcionamiento de las compuertas lógicas mediante el estudio de sus circuitos lógicos esquemáticos, tablas de verdad y funciones lógicas,

Analizar las compuertas lógicas propuestas por los integrantes del grupo y seleccionar la más adecuada considerando el estudio de caso.

Simular y verificar el funcionamiento del circuito con tecnología CMOS mediante el programa DSCH.

Producir el Layout de la compuerta lógica escogida mediante la herramienta Microwind.

TABLA DE CONTENIDO Aspectos importantes y relevantes de las lecturas. Discusión del caso de estudio. Diseño de la compuerta seleccionada. Conclusiones. Referencias Bibliográficas con normas APA.

DISCUSIÓN DEL CASO DE ESTUDIO

Caso de estudio

“En la universidad (Universidad Nacional de Ingenierías: UNI) cuya facultad de ingeniería electrónica ha comenzado a crecer en desarrollo tecnológico, desean construir un laboratorio automatizado con dos salones para que se puedan desarrollar prácticas de dos cursos al tiempo y también se pueda usar como laboratorio de experimentación de los cursos propios del programa y centro de investigación tecnológico.”

Luego de analizar la información disponible del caso de estudio, cada miembro del grupo de trabajo presentó una compuerta lógica como posible solución a la problemática planteada. Entre las compuertas propuestas se consideraron las de tipo NOR, inversora y NAND o NOT AND.

DISCUSIÓN DEL CASO DE ESTUDIO

En un análisis más exhaustivo, se determinó que las opciones más factibles para el desarrollo del caso eran la compuerta NOR y la compuerta NAND o NOT AND.

Esto debido a que, ambas compuertas arrojaban, en 3 de 4 posibles escenarios, el mismo resultado, siendo para la compuerta NOR tres salidas falsas o bajas (0 lógico) y para la compuerta NAND tres salidas verdaderas o altas (1 lógico).

Finalmente, el grupo opto por utilizar la compuerta NOR, por lo que se procedió a desarrollar el diseño esquemático de esta compuerta lógica.

DISCUSIÓN DEL CASO DE ESTUDIOUna compuerta NOR es un circuito que genera una salida baja (0 lógico) cuando una o más de sus entradas son 1. Esta operación en términos de nivel de salida, es la opuesta a la operación lógica OR. La tabla muestra la salida para cada posible entrada en términos de bits, para una compuerta NOR de dos entradas.

Diseño en CMOS

Tabla de verdad

ENTRADA A ENTRADA B SALIDA 1

0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0

DISEÑO DE LA COMPUERTA SELECCIONADA

Tabla de verdad

Esquema de la compuerta NOR en DSCH3

DISEÑO DE LA COMPUERTA SELECCIONADA

Comprobación de la funcionalidad de la compuerta NOR diseñada mediante la implementación de la tabla de la verdad correspondiente en DSCH3

DISEÑO DE LA COMPUERTA SELECCIONADA

Comprobación de la funcionalidad de la compuerta NOR diseñada mediante la implementación de la tabla de la verdad correspondiente en DSCH3

DISEÑO DE LA COMPUERTA SELECCIONADA

Comprobación de la funcionalidad de la compuerta NOR diseñada mediante la implementación de la tabla de la verdad correspondiente en DSCH3

DISEÑO DE LA COMPUERTA SELECCIONADA

Comprobación de la funcionalidad de la compuerta NOR diseñada mediante la implementación de la tabla de la verdad correspondiente en DSCH3

DISEÑO DE LA COMPUERTA SELECCIONADA

Generación del Layout de la compuerta mediante Microwind

CONCLUSIONES La compuerta NOR es una puerta lógica digital que utiliza un mecanismo de

disyunción lógica negada.

Para la puerta NOR, cuando una o ambas de sus entradas se encuentran en alta (1 lógico) su salida va a estar en baja (0 lógico).

En una puerta NOR, cuándo todas sus entradas están en baja (0 lógico) su salida estará en alta (1 lógico).

El software DSCH es un editor lógico y simulador digital esquemático de circuitos. En líneas generales, permite diseñar y verificar la arquitectura lógica de un circuito antes de proceder con el desarrollo físico.

La herramienta Microwind proporciona un entorno virtual en el cual se pueden diseñar, modelar y simular en 2D y 3D, circuitos integrados a nivel de exposición física, es decir, estaremos trabajando el circuito con una orientación al fabricado del mismo en un material como el Silicio.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS CON NORMAS APA

S.A. (2016, 06). Guía Integrada de Actividades del curso de Microelectrónica. Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016, de http://campus14.unad.edu.co/ecbti09/pluginfile.php/3491/mod_forum/intro/GI.pdf

S.A. (2016, 06). Rubrica analítica de evaluación del curso de Microelectrónica. Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016, de http://campus14.unad.edu.co/ecbti09/pluginfile.php/3491/mod_forum/intro/RA.pdf

S.A. (2016, 06). Guía de actividades de la fase 1 del curso de Microelectrónica. Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016, de http://campus14.unad.edu.co/ecbti09/pluginfile.php/3491/mod_forum/intro/F1.pdf

Santana Jaria, O. (2006, 10). Diseño de circuitos digitales con puertas NAND o NOR. Universidad de las Palmas de Gran Canaria. Obtenido 10, 2016, de http://www2.dis.ulpgc.es/~itis-sd/Transparencias0607/Tema12.pdf

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAS CON NORMAS APA

Robayo, F. (2009). Tutorial Básico de Microwind y Dsch. Bogotá D.C. Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016, de http://campus14.unad.edu.co/ecbti09/mod/resource/view.php?id=3180

S.A. (2016, 06). Paquete de archivo con los Software Microwind y DSCH. Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016, de http://campus14.unad.edu.co/ecbti09/mod/resource/view.php?id=3181

Etienne Sicard. (2014, 03). Manual de usuario de Microwind y DSCH Versión 3.0. Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Obtenido 10, 2016 en las herramientas del curso de Microelectrónica en el entorno de aprendizaje practico.

Molina. S.f. Funcionamiento de la compuerta lógica NOR. [Recurso en line interactivo].Obtenido 10, 2016, de http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/comp_log/nor.swf