集成电路版图设计反相器传输门.docx
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集成电路版图设计反相器传输门.docx
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集成电路版图设计反相器传输门
集成电路版图设计
实验报告
学 院:
电气与控制工程学院
班 级:
XXXXXXXXXX
学 号:
XXXXXXXX
姓名:
XXXX
完成日期:
2015年1月22日
一、实验要求
1、掌握Linux常用命令(cd、ls、pwd等)。
(1)cd命令。
用于切换子目录。
输入cd并在后面跟一个路径名,就可以直接进入到另一个子目录中;cd..返回根目录;cd返回主目录。
(2)ls命令。
用于列出当前子目录下所有内容清单。
(3)pwd命令。
用于显示当前所在位置。
2、掌握集成电路设计流程。
模拟集成电路设计的一般过程:
(1)电路设计。
依据电路功能完成电路的设计。
(2)前仿真。
电路功能的仿真,包括功耗,电流,电压,温度,压摆幅,输入输出特性等参数的仿真。
(3)版图设计(Layout)。
依据所设计的电路画版图。
一般使用Cadence软件。
(4)后仿真。
对所画的版图进行仿真,并与前仿真比较,若达不到要求需修改或重新设计版图。
(5)后续处理。
将版图文件生成GDSII文件交予Foundry流片。
3、掌握Cadence软件的使用
(1)使用CadenceSchematicEditor绘制原理图。
(2)由Schematic产生symbol。
(3)在测试电路中使用AnalogEnvironment工具进行功能测试。
(4)使用CadenceLayoutEditor根据原理图绘制相应版图,以0.6umCMOS设计规则为准。
(5)对所设计的版图进行DRC验证,查错并修改。
以PMOS为例,部分设计规则如下:
(um)
N-Well包含P+Active的宽度:
1.8
MOS管沟道最小宽度:
0.75最小长度:
0.6
Active区伸出栅极Ploy的最小延伸长度:
0.5
Contact最小尺寸:
0.6*0.6
Contact与Contact之间的最小间距:
0.7
Active包最小尺寸Contact的最小宽度:
0.4非最小尺寸Contact的最小宽度:
0.6
Active上的Contact距栅极Poly1的最小距离:
0.6
Metal1包最小尺寸的Contact:
0.3
Metal1与Metal1之间的最小间距:
0.8
二、实验内容
1、CMOS反相器设计(电路设计、仿真、版图设计、验证)
2、CMOS传输门设计(电路设计、仿真、版图设计、验证)
三、实验结果
1、CMOS反相器
(1)Schematic
当输入端in输入高电平时,MOS管M1截止,M2导通,输出端out输出低电平。
当输入端in输入低电平时,MOS管M1导通,M2截止,输出端out输出低电平,即可实现反相功能。
(2)Symbol
(3)测试电路
测试结果
由图可看出,当输入端x输入高电平时,输出端y输出低电平,输入端x输入低电平时,输出端y输出高电平,可实现反相功能。
(2)Layout
由设计规则和原理图可得如下图。
2、CMOS传输门
(1)Schematic
当c为低电平时,M0、M1截止;传输门相当于开关断开。
当c=vdd,c’=0v时,Vin由0~(vdd-vt)范围变化时M1导通,Vin由(vdd-vt)~vdd范围变化时M0导通,即Vin在0~vdd范围变化时,M0、M1中至少有一个管子导通,使Vout=Vin;传输门相当于开关闭合。
(2)Symbol
(2)测试电路
测试结果
由图可得,当c为低电平,c’为高电平时,Vout无输出,当c为高电平,c’为低电平时,Vout=Vin。
可实现传输门功能。
(3)Layout
由设计规则和原理图可得如下图。
四、问题与解决
在测试电路进行仿真时,每次设置输入信号很麻烦。
可以通过直接加信号源来解决。
五、心得体会
经过两周的集成电路版图设计的学习,我又学习了一项集成电路设计软件——Cadence的使用。
Cadence软件功能强大,可以实现电路设计、仿真、版图设计、验证等功能。
这两周的学习中遇到很多困难。
Cadence软件必须在Linux系统中运行,所以为了方便学习使用,我在电脑上安装了虚拟机来虚拟Linux系统。
这两周的学习中遇到很多困难。
在第一天学习使用Linux常用命令时,由于最初只是看书,混淆了一些指令和符号,所以得到的总是commandnotfound,经过老师的示范,我终于清楚命令应该怎么输入和使用。
经过半个小时的练习,我已经对Linux常用命令非常熟悉。
接下来的Schematic设计以及生成symbol根据书上的内容很容易便学会了,但是在进行仿真的时候又出了问题,虽然看了老师的示范,但是步骤繁多,下课以后完全不会做了,之后看了几遍同学的示范,清楚了每个步骤的目的,发现这个仿真过程和以前学过的EDA软件的仿真过程基本相同,便学会了仿真。
万事开头难,在完成了电路的设计和验证之后,版图设计又遇到了问题,书上的内容看不懂,也没有具体过程,完全不知道如何画出一个MOS管,纠结了两天,终于借到一本过程很详细的参考书,按照上面的步骤画出了一个像模像样的MOS管,学会一个,其他的便都得心应手。
学会了功能强大的Cadence软件的基本使用我很高兴,虽然这次的设计内容非常简单,但是这仅仅是一个开始,对以后的学习和工作都有很大的作用。
遇到困难要及时解决,这样在学习过程中才能不断进步。
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