IC 设 计 实 验 报 告 下载本文

时间分析结果报告文件

从报告文件中可以看到Trigger的时间在2.0338e-7s,而Target时间为2.0509e-7s,其间的差即下降时间falltime为1.6926e-9s。

实验二:反相器直流分析

实验目的:

反相器为一种最基本的逻辑电路,依照所使用的逻辑电路类型的不同而具有不同的形式,如果要分析所绘制的电路图是否具备原先预估的功能,则需要进一步使用电路分析软件来进行验证,在Tanner Pro中,这种电路分析软件即为T-Spice。 实验操作流程:编辑S-Edit?输出SPICE文件?进入T-Spice?加载包含文件?分析设定?显示设定?执行模拟?显示结果。

实验步骤与结果分析: (1)打开S-Edit程序 (2)环境设定

(3)另存新文件:选择File?Save As命令,打开“另存为”对话框 (4)复制inv模块:将inv模块从Ex2文件复制到Ex4文件的方法

(5)打开inv模块:由于上一步骤复制模块的操作只是在Ex4文件中增加了inv模块(还有inv引用到的模块Vdd,Gnd,MOSFET_N与MOSFET_P模块),而Ex4依旧在Module0模块的编辑环境下,所以要打开并编辑inv模块,必须先选择Module?Open命令,打开Open Module对话框,之后打开Ex4文件中的inv模块。 (6)加入工作电源。

加入工作电源 (7)加入输入信号

加入输入信号

(8)更改模块名称:将原本的模块名称inv改成inv_dc。 (9)编辑Source_v_dc对象

编辑对象后的结果如图所示,其中的工作电压源为5.0V的直流电压源,输入信号为1.0V的直流电压源。

编辑结果

(10)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。结果如图所示。

输出成SPICE文件

(11)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。

包含文件设定结果

(12)分析设定:由于本章是反相器的直流分析,模拟反相器的转换曲线,在这里模拟输入电压vin从0V变动到5V时(以0.02V线性增加),输出电压对应于输入电压变动的情况。

vin电源Sweep设定结果

(13)输出设定:在此要观察的是输出节点OUT电压v(OUT)对vin电压做图的模拟结果。

输出设定结果

(14)进行模拟,并打开W-Editor窗口来观看模拟波形图。

模拟状态窗口

(15)观看结果:可在T-Spice环境下打开模拟结果报告文件inv_dc.out。

模拟结果报告文件

也可以在W-Edit下观看模拟结果inv_dc.out,即反相器的转换曲线,如图所示。

在W-Edit中观看模拟结果

实验三:使用L-Edit画PMOS布局图

实验目的:

L-Edit是一个画布局图的工具,即以各种不同颜色或图样的图层组合光罩的图样,本范例介绍各种绘制集成电路用的光罩所需要的基本图层,组合出PMOS布局图,并以详细的步骤引导读者学习L-Edit的基本功能。

操作流程:进入L-Edit?建立新文件?环境设定?编辑组件?绘制多种图层形状?设计规则检查?修改对象?设计规则检查。

实验步骤与结果分析: (1)打开L-Edit程序。

(2)另存新文件:选择File?Save As命令,打开“另存为”对话框,在“保存在” 下拉列表框选择存储目录,在“文件名”文本框中输入新文件的名称,例如,Ex10。 (3)取代设定:选择File?Replace Setup命令,将出现一个对话框,单击From file下拉列表框右侧的Browser按钮,并选择C:\\ Tanner\\Ledit82\\Samples\\SPR\\example1\\lights.tdb文件,如图11.2所示,单击OK按钮,就可将lights.tdb文件的设定选择性应用在目前编辑的文件中,包括格点设定、图层设定等。

(4)编辑组件:L-Edit编辑方式是以组件(Cell)为单位而不是以文件(File)为单位的,每个文件可有多个Cell,而每个Cell可表示一种电路布局图或说明,每次打开新文件时也自动打开一个Cell并将之命名为Cell0,其中,编辑画面中的十字为坐标原点。

(5)设计环境设定:绘制布局图,必须要有确实的大小,因此绘图前先要确认或设定坐标与实际长度的关系。选择Set?Design命令,打开Setup Design对话框,在其中的Technology选项卡中出现使用技术的名称、单位与设定,本范例中的技术单位Technology units为以Lambda为单位,而Lambda单位与内部单位Internal Unit的关系可在Technology Setup选项组中进行设定,如图11.4所示,我们设定一个Lambda为1000个Internal Unit,也设定一个Lambda等于一个Micron。

在Grid选项卡中可进行使用格点显示设定、鼠标停格设定与坐标单位设定,如图11.5所示,本范例在Grid display选项组中设定一个显示的格点(Displayed Grid)等于1个坐标单位(Locator Unit),在Suppress grid less than文本框中设定当格点距离小于8个像素(Pixels)时不显示;在Cursor type选项处设定鼠标光标显示为Smooth类型,在Mouse snap grid文本框中设定鼠标锁定的格点为0.5个坐标单位(Locator Unit);在One Locator Unit文本框中设定一个坐标单位为1000个内部单位(Internal Units)。 设定结果为一个格点距离等于一个坐标单位也等于一个Micron。

(6)选取图层:在画面左边有一个Layers面板,其中有一个下拉列表,可选取要绘制的图层,例如,Poly,则Layers面板会选取代表Poly图层的红色。在L-Edit中的Poly图层代表制作集成电路中多晶硅(Poly Silicon)所需要的光罩图样。本范例绘制PMOS布局图会用到的图层包括(N Well图层)、(Active图层)、(N Select图层)、(P Select图层)、(Poly图层)、(Metal 1图层)、(Metal 2图层)、(Active Contact图层)、(Via图层),其各自的绘制结果分别如下。

(7)绘制N Well图层:L-Edit编辑环境是预设在P型基板上,故读者不需要定义出P型基板范围,而在P型基板制作PMOS的第一步,流程上要先做出N Well区,即需要设计光罩以限定N Well的区域。绘制N Well布局图必须先了解是使用哪种流程的设计规则,本范例是使用MOSIS/ORBIT 2.0U的设计规则。观看N Well绘制要遵守的设计规则可选择Tools?DRC命令,打开Design Rule Check对话框,单击其中的Setup按钮会出现Setup Design Rules对话框(或单击按钮),再从其中的Rules list列表框选择1.1 Well Minimum Width选项,可知N Well的最小宽度有10个Lambda的要求.。

绘制N Well的结果

(8)截面观察:利用L-Edit的观察截面功能。