反相器设计实验.pdf

1、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

2、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：*Lab1 Inverter.sp*SPICE Library*.include hua05.sp*.global VDD GNDM1 OUT IN VDD VDD PMOS W=20uL=0.6uM2 OUT IN GND GND NMOS W=10uL=0.6uV1 VDD GND 5V

3、2 INGND PULSE(05 0ns 0.5ns 0.5ns 5ns 10ns).OPTIONS POST.tran 0.01ns 100ns.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

4、图如下图所示：2.DRC（Design Rules Check）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（Post Layout Simulation）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！