集成电路基础课程报告.docx
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集成电路基础课程报告
集成电路基础课程报告
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集成电路基础课程报告
一、任务要求
1、用tanner画cmos反相器原理图。
并做瞬态特性分析，直流传输特性分析。
2、画cmos反相器的版图。
3、设计两级cmos运放、分析过程、仿真
二、制作过程
这次作业我们都是严格按照Tanner_Pro集成电路设计与布局指导书来做的。
实验结果在附件中，下面我们来讲一下我制作的具体过程。
1、cmos反相器的原理图。
首先需要我们打开e-edit进入原理图设计的程序，在进行原理图设计之前我们可以将背景颜色调一下（也可不调）。
将本文件重命名，设定一个自己认为恰当的名字，我用的是fanxiangqi。
在正式开始设计之前我们先要先浏览组件库从组件库中加入我们需要的组件在这个组件中我们一共加入了四个组件他们分别是scmos、spice、pages、element。
下面我们正式进入原理图的编辑过程。
首先我们要从组件库中引入我们需要用的模块我们要用的有pmos、nmos、Vdd、GND。
引入之后我们按照我们所知的电路将这些元件连接起来，并在其中加入输入端口和输出端口。
最后我们要画一下反相器的符号。
反相器原理图和反相器的符号如下两图所示。
cmos反相器原理图
cmos反相器的符号
2、cmos反相器的瞬态特性分析。
我们在做cmos反相器的瞬态特性分析时要先打开一个新的e-edit的界面再重新命名，我用的名字是shuntaitexingfenxi。
之后我们要将之前做好的反相器原理图复制到新建的shuntaitexingfenxi界面。
做瞬态分析之前我们要在做好的反相器原理图上加入电源和脉冲信号。
电源选择source_v_dc而脉冲信号选择source_v_pulse。
现在我们将电源的正端和Vdd连接负端和GND连接。
脉冲信号的正端连接到输入信号处，负端连接到GND。
这样我们就完成了反相器瞬态特性分析的电路连接。
瞬态分析电路图
在连接号我们的瞬态特性分析电路后，因为要借助t_spice板块分析模拟此电路的性质所以我们要将电路输出成spice文件，在输出成spice文件后我们要在文件中加入我们的文件，分析，输出语句。
我们可以选择edit下拉菜单的insertcommend命令进行添加也可直接在文件中加入。
添加好的图入下所示。
T_spice中的文件设定
之后我们就要运行但在运行之前我们要将L_edit中opinion下拉菜单中的dependence在上面的浏览选项中选择一个以.dll结尾的文件，下面的一个浏览中选择winwed32.exe然后点击ok如下图。
这之后我们再运行就可以正确运行了结果文件保存在一个.out文件中。
T_spice和w_edit中的结果图如下所示。
3、cmos反相器的直流传输特性分析。
直流传输特性分析与上面我们所做的瞬态特性分析基本步骤是一致的。
我这次的命名是zhiliufenxi。
而这次我们加的电源与输入信号都是source_v_dc。
将电路图输成spice文件后，这次我们要在T_spice文件中加入的语句还是文件设定，分析设定，与输出设定。
之后我们进行结果运行。
T_spice和w_edit中的结果图如下所示。
4、画cmos反相器的版图。
上面我们进行了cmos反相器原理图的设计以及瞬态分析与直流分析，现在我们要画cmos反相器的版图。
在画版图之前我们要先画出pmos与nmos的版图首先画一下pmos的版图。
首先打开L_edit像之前一样我们先将文件另存然后找一个恰当的名字我的名字是fanxiangqibantu。
之后我们进行取代设定、编辑组件与设计环境设定。
在这之后我们就可以画pmos版图。
我们要进行图层的选取来画图在pmos式中不同图层得大小入下表
Pmos图层名称
长
宽
N_well
24
15
Active
14
5
Poly
9
2
P_select
18
9
Activecontact
2
2
Metal1
4
4
Nmos图层名称
长
宽
Active
14
5
Poly
9
2
N_select
18
9
Activecontact
2
2
Metal1
4
4
Nmos图层的大小入上表2所示，根据观察我们发现nmos与pmos相比少了一个N_well图层之后将其P_select换成N_select就可以了，所以我们在pmos中选择cell然后copy将pmos重新复制一遍命名为nmos然后按照nmos要求更改即可。
版图如下所示。
画完pmos与mos之后我们要进行pmos与nmos的连接使其成为反相器，在此过程中我们分别画了Basecontactp、Basecontactn、cell1（输入端口）这几个cell最终将他们分别加入到我们的反相器版图中。
然后我们将我们的电源、地、输入端口、输出端口分别命名为Vdd、GND、A、OUT并标注在途中。
这一切完成后我们就完成了反相器版图的绘制。
这其中我们要注意的是这整个绘制的过程中我们要不断的DRC来检验自己画的版图有没有什么错误的地方然后根据规则来看版图设计要求更改我们已做好的版图直到DRC时完全没错为止。
Basecontactn的版图此为制作cmos版图的中间步骤
Basecontactp的版图此为制作cmos版图的中间步骤
完全做成后的cmos反相器的版图
这次我们同样要将做好的版图转化成spice文件。
用T_spice打开输出的.spc文件然后我们在其中进行文件的添加分别有文件、电源、输入信号、分析、结果的添加
完成这一切之后我们运行一下就得到了我们的仿真结果。
如下图。
版图的绘制也就完成了。
5、设计两级cmos运放。
在设计两级cmos运放中，首先经老师的指点我们在tanner的库中打开了名为opamp.sdb的文件此为tanner中提供的两级cmos运放电路
但此次我们需要按照书本及老师指点的来做。
所以现在要重命名一下我用的名字是cmosliangjiyunfang。
之后重新命名它的module名字我仍然用了cmosliangjiyunfang这个名字。
现在我们来修改两级运放的电路图。
在修改中我们加入了一个pmos与一个nmos，然后对其他管子的宽长比进行了修改。
最后我们在生成.sp文件加入文件、分析、结果设定（每一个只需要一个句子即可）。
运行生成.out文件出来波形图。
入下三图所示。
三、课程报告总结
《集成电路基础》是我们这学期开的一门专业考查课，在学期结束的时候我们进行了此次集成电路基础课程报告。
画出了cmos反相器的电路图以及对它进行了瞬态特性分析和直流传输特性分析，之后我们又画出了cmos反相器的版图然后进行了仿真与分析。
最后是两级cmos运放的电路图与仿真分析。
这次作业花了我们相当多的时间（基本上是整个端午节的假期再加上开学后断断续续的一些时间）不过这次我的收获是巨大的。
在这次制作过程中我遇到了一些困难最终经过同学和自己的努力得到了解决如：
在第一次瞬态特性分析时它出现提示说我的dependence配置不符合经过同学的提示和自己的回忆我发现需要再option中重新设置dependence第一个浏览是选择tsp60532.dll文件或tsp71632.dll文件第二个浏览选择winwed32.exe文件即可成功进行运行。
其次我有一些自己的体会特别是在生成.sp文件后我们对文件的各种设定，这几种设定在文件中的位置的要求并不是非常严格另外我们即可通过edit—>insertcomend加进去也可自己在文件中敲进去。
对有些电源和信号源的加入我们也可不在电路图中显示只在.sp文件中加入应加的语句也可。
通过这次设计我们基本熟悉了用tanner画电路图的方法及生成.sp文件在文件中怎样加入我们需要的各种设定，怎样运行怎样生成波形图。
在画cmos反相器的版图的时候极大的锻炼了我们的动手能力，我也对画版图的基本步骤有了特别深的了解。
进过这次设计我现在可以在相对短的时间内画出cmos反相器的版图。
中间对其进行drc的过程也是非常熟悉的只是现在要读懂每一条错误报告的具体意思还需要我们的进一步练习。
有了这次的动手经验相信我在动手能力上又有了一个新的提高这对我以后专业课的学习是相当有帮助的。
在之后的考研找工作中这些都能成为我的一种资本，提高我的竞争力。
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