IC 设 计 实 验 报 告

评 语 Comment 教师签字 日期 胡龙广 IC设计 学号 2012216863 Student No. 项目名称 Item 集成电路设计 班级 电信科01班 Class 集成电路设计与布局 实战指导 成绩 Score 学时 Time 组别 Group 姓 名 Name 项目编号 Item No. 课程名称 Course 参考教材 reference 实验一：反相器瞬时分析 实验目的: 反相器是一种最基本的逻辑电路，根据其所使用的逻辑电路类型的不同而具有不同的形式，本实验以CMOS类型来学习Tanner Pro软件的使用，要分析所绘制的电路图的功能是否达到原来预计的效果，则需要进一步使用电路分析软件来验证其功能，而在Tanner Pro中，这种电路分析软件即为T-Spice。 实验步骤与结果分析： (1)打开S-Edit程序： S-Edit会自动将工作文件命名为“File0.sdb”并显示在窗口的标题栏上。 (2)环境设定：S-Edit默认的工作环境是黑底白线。 (3)另存新文件 （4）复制inv模块：复制Ex2的inv模块到Ex3文件中。 （5）打开inv模块 （6）加入工作电源：确定inv模块在电路设计模式，选取直流电压源Source_v_dc作为此电路的工作电压源。 工作电源加入结果一

（7）加入输入信号：

加入输入信号的结果

（8）更改模块名称：

（9）输出成SPICE文件：要将设计好的S-Edit电路图借助T-Spice软件分析与模拟此电路的性质，需先将电路图转换成SPICE格式。要进行此操作，第一种方法是单击S-Edit右上方的按钮，则会自动输出成SPICE文件并打开T-Spice软件，第二种则可由选取窗口选单File?Export输出文件，再打开T-Spice程序，其方法是可以执行在..\\Tanner\\Tspice70目录下的“wintsp32.exe”文件，或选择“开始” ?“程序” ? Tanner EDA ? T-Spice Pro v7.0?T-Spice命令，即可打开T-Spice程序，再打开从Ex3的inv_tran模块输出的inv_tran.sp文件，结果如图所示。

输出成SPICE文件

（10）加载包含文件：由于不同的流程有不同的特性，在模拟之前，必须有引入MOS组件的模型文件，此模型文件内有包括电容电阻系数等数据，以供Spice模拟之用。 选择Include File选项

包含文件设定

（11）分析设定：此范例为反相器的瞬时分析，必须下瞬时分析指令。

瞬时分析设定

瞬时分析设定结果

（12）输出设定：观察瞬时分析结果，要设定观察瞬时分析结果为哪些节点的电压或电流，在此要观察的是输入节点IN与输出节点OUT的电压模拟结果。

单击Transient results按钮，在Node name文本框输入输入节点名称“IN”，注意大小写需与组件所连接的节点名称完全一致，单击Add按钮。最后单击Insert Command按钮，则会出现以红色字开头的“.print tran v (IN) v (OUT)”，

设定结果

（13）进行模拟：选择Simulate?Start Simulation命令，，并会自动打开W-Editor窗口来观看模拟波形图。

模拟状态窗口

（14）观看结果：

模拟结果报告文件

在W-Edit中观看模拟结果

（15）分析结果：将模拟结果作分析，验证反相器模拟结果是否正确。时间10?110ns的输入数据为1，如图所示，反相结果应为0，即代表v（OUT）=0。从模拟结果来看，输出电压结果是正确的。

（16）时间分析：反相器的瞬时分析除了可以由波形看出其输入随时间变化造成的输出变化以外，可以运用measure指令计算出信号的延迟或上升与下降时间。

在右边出现的Analysis type下拉列表中选择Transient选项，在Measurement result name文本框中输入分析的项目名称“falltime”，在Measurement type下拉列表中选择的计算方式为Difference。在Trigger选项组中选择When signal单选按钮，设定当信号v（OUT）的第二个下降波形从4.5V时开始计算，即在When signal单选按钮后的文本框中输入“v（OUT）”，在on下拉列表中选择fall选项，在crosses value文本框中输入“4.5”，在numeber下拉列表中选择2选项。在Target选项组设定信号v（OUT）的第二个下降波形的0.5V为下降时间计算的截止处，即在When signal单选按钮后面的文本框中输入“v（OUT）”，在on下拉列表中选择fall选项，在crosses value文本框中输入“0.5”，在numeber下拉列表中选择2选项。最后单击Insert Command按钮，则会出现默认的以红色字开头的“.measure tran falltime trig v(OUT) val=4.5 fall=2 targ v (OUT) val=0.5 fall=2 ”，如图所示。

时间分析设定结果

(17) 进行模拟：选择Simulate?Start Simulation命令，或单击命令，打开Run Simulation对话框，打开Run Simulation对话框，单击Start Simulation按钮，则会出现模拟结果的报告“Simulation Status”，并会自动打开W-Editor窗口来观看模拟波形图。 （18）观看时间分析结果：在T-Spice环境下打开模拟结果“inv_tran.out”报告文件观看下降时间的计算结果，如图4.26所示。