最新专用集成电路实验报告.docx
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最新专用集成电路实验报告
专用集成电路实验报告
实验3/4反相器的特性
姓名：
学号：
班级：
指导老师：
a）
b）电源为2.5V，从0到2.5V扫描输入电压vin，观察输出电压vout，找到开关阈值；
c）仅修改PMOS管的W=2.750um，找到此时的开关阈值；
d）恢复PMOS管尺寸W=1.125um，电源分别为2.5V、1.5V、1V，观察
和
（50%到50%）；
e）修改PMOS管的W=0.750um，电源为2.5V，观察
和
（50%到50%）。
2.四个反相器级联，所有的NMOS管的尺寸为L=0.250um，W=0.375um；所有的PMOS管的L=0.250um；电源为2.5V。
a）第一个反相器的PMOS管W=1.125um，第二个反相器的PMOS管W=1.875um，第三个反相器的PMOS管W=3.000um，第四个反相器的PMOS管W=5.250um；
b）四个反相器的PMOS管均为W=1.125um；
c）四个反相器的PMOS管均为W=1.875um；
d）四个反相器的PMOS管均为W=3.000um；
观察四种情况下反相器链的
和
。
一、双阱工艺反相器的版图示意图
双阱工艺反相器的版图示意图如图1.1所示
图1.1
二、单个反相器
2.1电源为2.5V，从0到2.5V，仿真图形如图2.1
图2.1
从图2.1可以看出在上述条件下的开关阈值大约为：
1.25V
2.2修改PMOS管的W=2.750um，其他条件保持不变，此时的仿真波形如图2.2.
图2.2
从图2.2可以看出在上述条件下的开关阈值为1.42V
2.3恢复PMOS管尺寸W=1.125um，电源分别为2.5V、1.5V、1V，此时的仿真波形分别如图2.3，图2.4以及图2.5，其
和
分别如图中的箭头所示。
图2.3
图2.4
图2.5
2.4修改PMOS管的W=0.750um，电源为2.5V，此时的仿真波形如图2.6
图2.6
三、四个反相器级联
3.1第一个反相器的PMOS管W=1.125um，第二个反相器的PMOS管W=1.875um，第三个反相器的PMOS管W=3.000um，第四个反相器的PMOS管W=5.250um，其实仿真图形如图3.1
图3.1
3.2四个反相器的PMOS管均为W=1.125um，此时的仿真波形如图3.2
图3.2
3.3四个反相器的PMOS管均为W=1.875um，此时的仿真波形如图3.3
图3.3
3.4四个反相器的PMOS管均为W=3.000um，此时的仿真波形如图3.4
图3.4
四、结论
从图3.1到图3.4可以看出，随着工艺尺寸的减小，反相器的延时也随之变小。
对比单个反相器和四个反相器级联的情况我们可以发现，输出电压跳变变得陡峭，其
和
也比单个反相器要长。
同时可以看出，随着电压的下降，其
和
也随之增大。
附录
一、单个反相器的程序
*YBZC
.LIB'cmos25_level49.txt'TT
*.MODELn1NMOSLEVEL=3THETA=0.4...
*.MODELp1PMOSLEVEL=3...
VDDVDD02.5
*VPULSEVIN0PULSE052N2N2N98N200N
*VSINVIN0SIN（02.51xHZ）
VINVIN00
VGNDGND00
M1VOUTVINVDDVDDpMOSL=0.25UW=1.125U
M2VOUTVINGNDGNDnMOSL=0.25UW=0.375U
.DCVIN02.50.1
*.TRAN1N0.25U
.OPTIONPOST=PROBE
.PROBEV（VIN）V（VOUT）
.END
说明：
根据题目要求不同，只需修改上诉参数的值即可
二、四个反相器级联的程序
*YBZC
*.MODELn1NMOSLEVEL=3THETA=0.4...
*.MODELp1PMOSLEVEL=3...
*.PARAMWN=2UWP=2ULP=2ULN=2U
.LIB'cmos25_level49.txt'TT
VDDVDD02.5
*VPULSEVIN0PULSE052N2N2N98N200N
*VSINVIN0SIN（02.51xHZ）
VINVIN00
VGNDGND00
M1VOUT1VINVDDVDDpMOSL=0.25UW=1.125U
M2VOUT1VINGNDGNDnMOSL=0.25UW=0.375U
M3VOUT2VOUT1VDDVDDpMOSL=0.25UW=1.125U
M4VOUT2VOUT1GNDGNDnMOSL=0.25UW=0.375U
M5VOUT3VOUT2VDDVDDpMOSL=0.25UW=1.125U
M6VOUT3VOUT2GNDGNDnMOSL=0.25UW=0.375U
M7VOUTVOUT3VDDVDDpMOSL=0.25UW=1.125U
M8VOUTVOUT3GNDGNDnMOSL=0.25UW=0.375U
.DCVIN02.50.1
*.TRAN1N0.25U
.OPTIONPOST=PROBE
.PROBEV（VIN）V（VOUT）
.END
说明：
根据题目要求不同，只需修改上诉参数的值即可
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