反相器设计实验.pdf

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实验一实验一反相器电路设计反相器电路设计一、一、实验目的和内容实验目的和内容掌握反相器电路的设计流程。

完成反相器电路的设计和仿真，完成版图的设计及其DRC、LVS和LPE，最后完成后仿真。

二、二、实验器材实验器材1.计算机2.Cadence版图设计工具Virtuoso软件3.Hspice模拟电路仿真软件三、三、实验说明实验说明1.熟悉版图设计工具Virtuoso软件的操作，使用Virtuoso绘制反相器版图（Layout），利用Diva的DRC文件做设计规则检查，利用LVS文件做电路和版图的一致性检查。

2.熟悉Hspice软件的操作，使用Hspice验证反相器的电路特性。

四、四、SPICESPICESPICESPICE仿真过程仿真过程如何利用HSPICE对反相器电路进行仿真？

以下是参考步骤：

（1）利用windows自带的记事本编辑仿真程序，并把文件命名为inverter.sp。

（2）在记事本内编辑inverter.sp文件，程序说明如下：

*Lab1Inverter.sp*SPICELibrary*.includehua05.sp*.globalVDDGNDM1OUTINVDDVDDPMOSW=20uL=0.6uM2OUTINGNDGNDNMOSW=10uL=0.6uV1VDDGND5V2INGNDPULSE（050ns0.5ns0.5ns5ns10ns）.OPTIONSPOST.tran0.01ns100ns.end利用HSPICE对网表进行仿真，结果如下图所示：

五、反相器反相器LayoutLayoutLayoutLayout设计设计1.1.1.1.反相器的设计的设计经过以下几步：

画n-wellPMOS和NMOS的active区形成poly-si和栅氧化层形成NMOS的源漏的掺杂形成PMOS的源漏的掺杂形成contact孔以及欧姆接触的重掺杂形成金属层金属层标注。

至此就完成了反相器Layout的设计。

我设计的反相器版图如下图所示：

2.DRC（DesignRulesCheck）版图设计规则检查DRC检测的目的是：

对IC版图做几何空间检查，以确保线路能够被特定加工工艺实现。

drc检测无错：

2.2.2.2.对版图进行对版图进行lvslvslvslvs检测检测Lvs检测的目的是将版图与电路原理图做对比，以检查电路的连接，与网表中MOS管的长宽值是否匹配。

Lvs版图与网表匹配：

3.3.3.3.寄生参数提取寄生参数提取寄生参数提取：

从版图数据库提取电气参数（如MOS的W、L值BJT、二极管的面积，周长，结点寄生电容等）并以Hspice网表方式表示电路。

其结果如下图所示：

六.对产生的网表进行后仿真（PostLayoutSimulation）后仿真结果如下图所示：

七.实验心得体会通过本次实验我了解了一个反相器设计的基本步骤，对软件的使用也已经变得比较熟练，对数字集成电路设计有了一个宏观的理解，受益匪浅！