二输入或门版图报告.docx
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二输入或门版图报告.docx
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二输入或门版图报告
1绪论
1.1设计背景
随着集成电路技术的日益进步,CAD技术的应用渗透到电子线路与系统设计的各个领域,如芯片版图的绘制、电路的绘图、模拟电路仿真、逻辑电路仿真、优化设计、印刷电路板的布线等。
CAD技术的发展使得电子线路设计的速度、质量和精度得以保证。
在众多的CAD工具软件中,tanner是用来IC版图绘制软件,许多EDA系统软件的电路模拟部分是应用Spice程序来完成的,而tanner软件是一款学习阶段应用的版图绘制软件,操作简单的EDA软件。
Tanner集成电路设计软件是由TannerResearch公司开发的基于Windows平台的用于集成电路设计的工具软件。
该软件功能十分强大,易学易用,包括S-Edit,T-Spice,W-Edit,L-Edit与LVS,从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。
其中的L-Edit版图编辑器在国内应用广泛,具有很高知名度。
L-EditPro是TannerEDA软件公司所出品的一个IC设计和验证的高性能软件系统模块,具有高效率,交互式等特点,强大而且完善的功能包括从IC设计到输出,以及最后的加工服务,完全可以媲美百万美元级的IC设计软件。
L-EditPro包含IC设计编辑器(LayoutEditor)、自动布线系统(StandardCellPlace&Route)、线上设计规则检查器(DRC)、组件特性提取器(DeviceExtractor)、设计布局与电路netlist的比较器(LVS)、CMOSLibrary、MarcoLibrary,这些模块组成了一个完整的IC设计与验证解决方案。
L-EditPro丰富完善的功能为每个IC设计者和生产商提供了快速、易用、精确的设计系统。
1.2设计目标
1.用MOS场效应管实现二输入或门电路。
2.用tanner软件中的原理图编辑器S-Edit编辑反相器电路原理图。
3.用tanner软件中的W-Edit对反相器电路进行仿真,并观察波形。
4.用tanner软件中的L-Edit绘制或门版图,并进行DRC验证。
5.用W-Edit对或门的版图电路进行仿真并观察波形。
6.用tanner软件中的layout-Edit对或门进行LVS检验观察原理图与版图的匹配程度。
2二输入或门电路
2.2电路结构
用CMOS实现反相器电路,PMOS和NMOS管进行全互补连接方式,栅极相连作为输入,电路上面是两个PMOS并联,PMOS的漏极与下面NMOS的漏极相连作为输出,POMS管的源极和衬底相连接高电平,NMOS管的源极与衬底相连接低电平;原理图如图2.1
图2.1二输入或门电路的原理图
2.2电路仿真观察波形
给二输入或门的输入加激励,高电平为Vdd=5V,低电平为Gnd,并添加输入
输出延迟时间,进行仿真并输出波形;波形图如下图2.2
图2.2二输入或门电路输入输出波形图
2.3版图绘制及DRC仿真
用L-Edit版图绘制软件对电路进行版图绘制,同时进行DRC验证,
查看输出结果,检查有无错误;版图和输出结果如下图2.3
图2.3二输入或门电路版图及DRC验证结果
2.4版图仿真观察波形
二输入或门原理图仿真相同,添加激励、电源和地,同时观察输入输出波形;波形如下图2.4
图2.4二输入或门电路版图输入输出波形图
二输入或门电路的版图仿真波形与原理图的仿真输出波形基本一致,并且符合输入输出的逻辑关系,电路的设计正确无误;
2.5LVS检查匹配
用layout-Edit对反相器进行LVS检查验证,首先添加输入输出文件,选择要查看的输出,观察输出结果检查反相器电路原理图与版图的匹配程度;输出结果如下图2.5
图2.5二输入或门电路LVS检查匹配图
总结
通过对典型的集成电路的设计、用tanner仿真和IC集成电路的原理图和版图的绘制及仿真,对模拟电路的工作原理有了进一步的了解。
再借助典型器件特性的探讨、tanner软件模拟电路的原理图绘制及其版图生成,熟悉了HSpice和tanner在此方面的应用,以增强计算机辅助电路模拟与设计的信心。
通过两个教学周的设计,综合运用所学的知识完成了设计任务。
使我更进一步熟悉了专业知识,并深入掌握仿真方法和工具、同时为毕业设计打基础的实践环节。
进一步熟悉设计中使用的主流工具,学习了良好的技术文档撰写方法;掌握了逻辑设计的基本方法;加深学习并掌握半定制IC的前端设计方法,了解后端设计;加深综合对所学课程基础知识和基本理论的理解好掌握,培养了综合运用所学知识,独立分析和解决工程技术问题的能力;培养了在理论计算、制图、运用标准和规范、查阅设计手册与资料以及应用工具等方面的能力,逐步树立正确的设计思想。
参考文献
[1]钟文耀,郑美珠.CMOS电路模拟与设计—基于Hspice.全华科技图书股份有限公司印行,2006.
[2]刘刚等著.微电子器件与IC设计基础.第二版.科学出版社,2009.
附录一:
电路仿真网表
*SPICEnetlistwrittenbyS-EditWin327.03
*WrittenonJul5,2013at09:
45:
24
.include"D:
\TEXT\tanner\TSpice70\models\ml2_125.md"
VddVddGnd5
VAAGndPULSE(05010n10n50n100n)
VBBGndPULSE(05010n10n35n100n)
.tran/op10n200nmethod=bdf
.printtranv(A)v(B)v(Y)
*Waveformprobingcommands
.probe
.optionsprobefilename="sedit.dat"
+probesdbfile="I:
\liu\liudianlutu.sdb"
+probetopmodule="Module0"
*Maincircuit:
Module0
M1N7AGndGndNMOSL=2uW=22uAD=66pPD=24uAS=66pPS=24u
M2N7BGndGndNMOSL=2uW=22uAD=66pPD=24uAS=66pPS=24u
M3YN7GndGndNMOSL=2uW=22uAD=66pPD=24uAS=66pPS=24u
M4N7BN2VddPMOSL=2uW=22uAD=66pPD=24uAS=66pPS=24u
M5N2AVddVddPMOSL=2uW=22uAD=66pPD=24uAS=66pPS=24u
M6YN7VddVddPMOSL=2uW=22uAD=66pPD=24uAS=66pPS=24u
*Endofmaincircuit:
Module0
附录二:
版图仿真网表
*CircuitExtractedbyTannerResearch'sL-EditVersion9.00/ExtractVersion9.00;
*TDBFile:
I:
\liu\liubantu.tdb
*Cell:
Cell0Version1.47
*ExtractDefinitionFile:
D:
\tanner\LEdit90\Samples\SPR\example1\lights.ext
*ExtractDateandTime:
07/05/2013-09:
50
.includeD:
\TEXT\tanner\TSpice70\models\ml2_125.md
*Warning:
LayerswithUnassignedAREACapacitance.
*
*
*
*
*
*
*Warning:
LayerswithUnassignedFRINGECapacitance.
*
*
*
*
*
*
*
*
*Warning:
LayerswithZeroResistance.
*
*
*
*
*NODENAMEALIASES
*1=Y(128.5,1.5)
*5=A(34.5,-18.5)
*6=B(56.5,-19)
M1Y244PMOSL=10uW=11u
*M1DRAINGATESOURCEBULK(931410325)
M2Y233NMOSL=10uW=10u
*M2DRAINGATESOURCEBULK(93-15.5103-5.5)
M32B74PMOSL=10uW=11.5u
*M3DRAINGATESOURCEBULK(5013.56025)
M47A44PMOSL=10uW=11.5u
*M4DRAINGATESOURCEBULK(3013.54025)
M53B23NMOSL=10uW=10u
*M5DRAINGATESOURCEBULK(50-1560-5)
M62A33NMOSL=10uW=10u
*M6DRAINGATESOURCEBULK(30-1540-5)
*TotalNodes:
7
*TotalElements:
6
*TotalNumberofShortedElementsnotwrittentotheSPICEfile:
0
*ExtractElapsedTime:
0seconds
.END
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