南邮集成电路与CAD实验报告1张长春.docx

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南邮集成电路与CAD实验报告1张长春

微电子工艺实验报告

（2016/2017学年第2学期）

课程名称

集成电路与CAD

学院

电子科学与工程学院

指导教师

张长春

专业

微电子科学与工程

姓名

班级学号

《集成电路与CAD》课程实验第1次实验报告

实验名称：

差动放大器模拟

实验目的：

1，掌握模拟集成电路的基本设计流程

2，掌握CADEDNCE基本使用

3，学习物理层版图的设计基础

实验原理：

模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号的集成电路。

有许多的模拟集成电路，如运算放大器、模拟乘法器、锁相环、电源管理芯片等。

模拟集成电路的主要构成电路有：

放大器、滤波器、反馈电路、基准源电路、开关电容电路等。

差分电路是具有这样一种功能的电路。

该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。

设想这样一种情景，如果存在干扰信号，会对两个输入信号产生相同的干扰，通过二者之差，干扰信号的有效输入为零，这就达到了抗共模干扰的目的。

实验内容与结果分析：

1，晶体管级电路图设计

如图为一查分对，驱动一电流镜。

2，Symbol创建以及前仿真

创建一个只有输入输出端口的symbol模块，设定负载和激励，进行直流，交流，瞬态仿真

仿真结果：

选取输入输出节点，vin和vout

增益相位：

至此，完成前端设计。

3，版图

选择晶体管电路图生成的器件版图，进行人工布局布线并进行纠错，使得其与原电路对应。

版图连接基本过程如下：

（1）将各个晶体管进行纵向或横向对齐，以利于水平或者垂直走线

（2）将全局变量gnd!

使用金属层1进行连接

（3）使用M1,M2完成地线和电源线的连接，并且在周围形成地线和电源线环

（4）使用M3完成管子之间的互联，将分离的两个管子连接起来。

（5）使用M4进行输入输出信号的连接引出

（6）将接点拖放在环路上，并打上标记，改变相应的标记层与金属层匹配。

DRC基本过程：

（验证版图是否满足工艺要求）

（1）进行DRC验证，对应两张图

（2）常出现的错误有：

接触点太少造成的面积太小，接触点、金属线和其他材料层距离过近

解决办法：

改变接触点的位置，改变接触点个数，减小互相的距离

LVS基本过程：

（验证原图和版图是否对应）

（1）进行LVS验证，对比原电路图和版图

（2）常见的错误有：

互连线和原图不对应，没有连接两个分离的管子（本质是一个管子）

DRC和LVS相辅相成，有更改要从DRC再次开始验证

DRC和LVS结果

结果匹配

4，后仿真

将寄生电容，电阻等提取成文件，然后反标到电路版图上，再次进行仿真。

操作与前仿真一致。

结果：

仿真结果

实验分析：

模拟集成电路比之数字，更加的敏感和难以控制，在设计的过程中，要考虑很多细节问题。

例如，线间距，器件间距，各金属层之间的相互影响，所以在设计时候要尤其注意不同金属层的协调使用。

而这样又会带来设计复杂度的提升，因此，有逻辑性和系统性的完成版图的布局规划很重要。

也要注意美感，不仅是视觉上，同时也是模块化的基本要求，能够使得器件布局紧密而利于外部利用，是极好的。

实验结束之后大家的感觉是同一过程的不断重复，因此感受还是，熟练的使用和操作设计工具，提升的工作效率空间很大。

同时也要有一个系统性的逻辑串联起来前后的所有步骤，使得前后通畅，也进一步联系所学的理论知识。

还是要多练习，多感受。