CMOS反相器版圖設(shè)計

沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計PAGEPAGEIII成績評定表學(xué)生姓名班級學(xué)號7專業(yè)課程設(shè)計題目CMOS反相器評語組長簽字：成績?nèi)掌?0年月日課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)學(xué)生姓名班級學(xué)號課程設(shè)計題目CMOS反相器實踐教學(xué)要求與任務(wù):1.用tanner軟件中的S-Edit編輯CMOS反相器。2.用tanner軟件中的TSpice對CMOS反相器電路進行仿真并觀察波形。3.用tanner軟件中的L-Edit繪制CMOS反相器版圖，并進行DRC驗證。4.用tanner軟件中的TSpice對版圖電路進行仿真并觀察波形。5.用tanner軟件中的layout-Edit對電路網(wǎng)表進行LVS檢驗觀察原理圖與版圖的匹配程度。工作計劃與進度安排:第一周周一：教師布置課設(shè)任務(wù)，學(xué)生收集資料，做方案設(shè)計。周二：熟悉軟件操作方法。周三~四：畫電路圖周五：電路仿真。第二周周一~二：畫版圖。周三：版圖仿真。周四：驗證。周五：寫報告書，驗收。指導(dǎo)教師：201年月日專業(yè)負(fù)責(zé)人：201年月日學(xué)院教學(xué)副院長：201年月日目錄TOC\o"1-3"\h\u17842目錄 III7101.緒論 140841.1設(shè)計背景 1292151.2設(shè)計目標(biāo) 1270542.CMOS反相器 2141422.1CMOS反相器電路結(jié)構(gòu) 2180542.2CMOS反相器電路仿真 3129822.3CMOS反相器的版圖繪制 4231012.4CMOS反相器的版圖電路仿真 4125022.5LVS檢查匹配 520781總結(jié) 78370參考文獻 82490附錄一：原理圖網(wǎng)表 919535附錄二：版圖網(wǎng)表 10PAGE10PAGE101.緒論1.1設(shè)計背景Tanner集成電路設(shè)計軟件是由TannerResearch公司開發(fā)的基于Windows平臺的用于集成電路設(shè)計的工具軟件。該軟件功能十分強大，易學(xué)易用，包括S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit與LVS，從電路設(shè)計、分析模擬到電路布局一應(yīng)俱全。其中的L-Edit版圖編輯器在國內(nèi)應(yīng)用廣泛，具有很高知名度。L-EditPro是TannerEDA軟件公司所出品的一個IC設(shè)計和驗證的高性能軟件系統(tǒng)模塊，具有高效率，交互式等特點，強大而且完善的功能包括從IC設(shè)計到輸出，以及最后的加工服務(wù)，完全可以媲美百萬美元級的IC設(shè)計軟件。L-EditPro包含IC設(shè)計編輯器(LayoutEditor)、自動布線系統(tǒng)(StandardCellPlace&Route)、線上設(shè)計規(guī)則檢查器（DRC）、組件特性提取器（DeviceExtractor）、設(shè)計布局與電路netlist的比較器(LVS)、CMOSLibrary、MarcoLibrary，這些模塊組成了一個完整的IC設(shè)計與驗證解決方案。L-EditPro豐富完善的功能為每個IC設(shè)計者和生產(chǎn)商提供了快速、易用、精確的設(shè)計系統(tǒng)。1.2設(shè)計目標(biāo)1.用tanner軟件中的原理圖編輯器S-Edit編輯CMOS反相器電路原理圖。2.用tanner軟件中的TSpice對CMOS反相器進行仿真并觀察波形。3.用tanner軟件中的L-Edit繪制CMOS反相器版圖，并進行DRC驗證。4.用tanner軟件中的TSpice對CMOS反相器的版圖電路進行仿真并觀察波形。5.用tanner軟件中的layout-Edit對CMOS反相器進行LVS檢驗觀察原理圖與版圖的匹配程度。2.CMOS反相器2.1CMOS反相器電路結(jié)構(gòu)CMOS反相器可以說是最常用的基本功能電路之一了，廣泛應(yīng)用于數(shù)字邏輯電路電路設(shè)計中。在本次課程設(shè)計中，使用tanner軟件中的原理圖編輯器S-Edit編輯CMOS反相器電路原理圖。詳細(xì)描述各MOS管中柵、源、漏及襯底的詳細(xì)連接方式。其中原理圖如圖2.1.1。圖2.1CMOS反相器的原理圖2.2CMOS反相器電路仿真使用TSpice對原理圖進行仿真。首先，生成電路網(wǎng)表，如圖2.2.1。圖2.2生成原理圖電路網(wǎng)表給CMOS反相器的輸入端加入CP激勵信號，信號D端加入信號。仿真中高電平為Vdd=5V，低電平為Gnd，并添加輸入輸出延遲時間。進行仿真，輸出波形。波形圖如下圖2.2.2。圖2.3CMOS反相器輸入輸出波形圖2.3CMOS反相器的版圖繪制用L-Edit版圖繪制軟件對CMOS反相器電路進行版圖繪制，版圖結(jié)果如圖2.3.1。圖2.4CMOS反相器電路版圖 進行DRC檢測，檢測是否滿足設(shè)計規(guī)則。如圖2.3.2。圖2.5DRC驗證結(jié)果2.4CMOS反相器的版圖電路仿真同原理圖仿真相同，首先生成電路網(wǎng)表。如圖2.4.1。圖2.6生成版圖電路網(wǎng)表添加激勵、電源和地，同時觀察輸入輸出波形，波形如圖2.4.2。圖2.7CMOS反相器電路版圖輸入輸出波形圖CMOS反相器電路的版圖仿真波形與原理圖的仿真波形，基本一致，并且符合輸入輸出的邏輯關(guān)系，電路的邏輯設(shè)計正確無誤。2.5LVS檢查用對CMOS反相器進行LVS檢查驗證，首先添加輸入輸出文件，選擇要查看的輸出，觀察輸出結(jié)果檢查CMOS反相器電路原理圖與版圖的匹配程度。首先導(dǎo)入網(wǎng)表，如下圖圖2.8。圖2.8導(dǎo)入網(wǎng)表輸出結(jié)果如圖2.5.2。圖2.9電路LVS檢查匹配圖網(wǎng)表匹配，設(shè)計無誤?？偨Y(jié)通過兩周的課程設(shè)計學(xué)習(xí)，綜合運用所學(xué)的知識完成了設(shè)計任務(wù)。使我更進一步熟悉了專業(yè)知識，并深入掌握仿真方法和工具、同時為畢業(yè)設(shè)計打基礎(chǔ)的實踐環(huán)節(jié)。進一步熟悉設(shè)計中使用的主流工具，學(xué)習(xí)了良好的技術(shù)文檔撰寫方法；了解后端設(shè)計；加深綜合對所學(xué)課程基礎(chǔ)知識和基本理論的理解好掌握，培養(yǎng)了綜合運用所學(xué)知識，獨立分析和解決工程技術(shù)問題的能力；培養(yǎng)了在理論計算、制圖、運用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、查閱設(shè)計手冊與資料以及應(yīng)用工具等方面的能力，逐步樹立正確的設(shè)計思想。通過對典型IC集成電路的原理圖和版圖的繪制及仿真，對模擬電路的工作原理有了進一步的了解。再借助tanner軟件模擬電路的原理圖繪制及其版圖生成，熟悉了tanner在此方面的應(yīng)用，以增強計算機輔助電路模擬與設(shè)計的信心。參考文獻附錄一：原理圖網(wǎng)表*SPICEnetlistwrittenbyS-EditWin327.03*WrittenonJul4,2013at20:59:07.include"C:\Users\Administrator\Desktop\tanner\TSpice70\models\ml2_125.md".tran/op10n400nmethod=bdf.printtranv(in)v(out)*Waveformprobingbe.optionsprobefilename="inv.dat"+probesdbfile="C:\Users\Administrator\Desktop\tanner\inv\inv.sdb"+probetopmodule="inv"*Maincircuit:invM1outinGndGndNMOSL=2uW=22uAD=66pPD=24uAS=66pPS=24uM2outinVddVddPMOSL=2uW=22uAD=66pPD=24uAS=66pPS=24uv3VddGnd5.0v4inGndpulse(0.05.0010n10n100n200n)*Endofmaincircuit:inv附錄二：版圖網(wǎng)表*CircuitExtractedbyTannerResearch'sL-EditVersion9.00/ExtractVersion9.00;*TDBFile:C:\Users\Administrator\Desktop\tanner\inv\jianghailong.tdb*Cell:Cell0 Version1.08*ExtractDefinitionFile:..\LEdit90\Samples\SPR\example1\lights.ext*ExtractDateandTime:07/04/2013-20:58.includeC:\Users\Administrator\Desktop\tanner\TSpice70\models\ml2_125.md*Warning:LayerswithUnassignedAREACapacitance.*<PolyResistorID>*<Poly2ResistorID>*<NDiffResistorID>*<PDiff