實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

指 導(dǎo)

教 師

實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容一般包括以下幾個(gè)內(nèi)容：1、目的要求 2、儀器用具及材料（儀器名稱(chēng)及主要規(guī)格、用具名稱(chēng)）3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及原理（簡(jiǎn)單但要抓住要點(diǎn)，寫(xiě)出依據(jù)原理）4、操作方法與實(shí)驗(yàn)步驟 5、數(shù)據(jù)圖表格（照片）6、實(shí)驗(yàn)過(guò)程原始記錄 7、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果（按實(shí)驗(yàn)要求處理數(shù)據(jù)、結(jié)論）8、作業(yè)題 9、討論（對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題、進(jìn)一步的想法等進(jìn)行討論）

注：不同專(zhuān)業(yè)可以根據(jù)不同情況填寫(xiě)，報(bào)告空白不夠填寫(xiě)可附紙粘貼。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容：

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解cadence工具軟件的應(yīng)用

2.了解反相器原理

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.首先建立一個(gè)庫(kù)文件取名為inv,在新建的庫(kù)文件中建立反相器原理圖件。

反相器由一個(gè)pmos管和nmos管組成。利用快捷鍵i放置mos管，因?yàn)閜管是空穴導(dǎo)電，n管是電子導(dǎo)電，電子遷移率大于空穴，所以在同樣電場(chǎng)下，n管電流大于p管，所以要增加p管的寬長(zhǎng)比。點(diǎn)擊p管利用快捷鍵q修改p管寬長(zhǎng)比。放置完成后使用快捷鍵w連接元件。利用快捷鍵p放置引腳來(lái)設(shè)置虛擬激勵(lì)進(jìn)行仿真。

原理圖如圖1-1所示：

圖1-1

原理圖創(chuàng)建完成點(diǎn)擊design選擇第一個(gè)選項(xiàng)對(duì)原理圖進(jìn)行檢查和保存，檢查無(wú)誤后進(jìn)行前仿真。點(diǎn)擊tools選項(xiàng)中analog environment打開(kāi)仿真界面。

如圖1-2所示：

圖 1-2

打開(kāi)仿真界面選擇輸出與輸入節(jié)點(diǎn)，給予引腳虛擬激勵(lì)，如圖1-3所示

圖 1-3

設(shè)置瞬態(tài)仿真數(shù)據(jù)，如圖1-4所示：

圖 1-4

設(shè)置完成后進(jìn)行仿真波形如圖1-5所示：

圖 1-5

根據(jù)原理圖可知當(dāng)輸入為0時(shí)輸出為1；輸入為1時(shí)，輸出為0。符合反相器設(shè)計(jì)要求。

2.原理圖建立完成后進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)

根據(jù)原理圖pmos管寬度560n可知有源區(qū)長(zhǎng)度為560n，pmos和nmos管長(zhǎng)度為130n所以多晶硅的長(zhǎng)度為130n.有源區(qū)與多晶硅的重疊部分形成pmos管，同理畫(huà)出nmos管.根據(jù)原理圖建立完成mos管后，通過(guò)原理圖可以知道pmos管的源極與vdd相連，nmos管與gnd相連，所以在畫(huà)出兩塊有源區(qū)與兩塊mos管連接.有源區(qū)的連接需要通孔相連，所以要在有源區(qū)打上金屬通孔，根據(jù)drc規(guī)則可知通孔為0.16*0.16n的正方形，畫(huà)出通孔后放置于有源區(qū)。根據(jù)drc規(guī)則通孔與有源區(qū)最小間距為0.06，與多晶硅的最小間距為0.11所以可以直到有源區(qū)長(zhǎng)度為0.06+0.16+0.11+0.13+0.11+0.16+0.06=0.79n.所以pmos管有源區(qū)為0.56*0.79，nmos管有源區(qū)為0.28*0.79.有源區(qū)確定后確定多晶硅的寬度，根據(jù)drc規(guī)則，多晶硅超過(guò)有源區(qū)最小間距為0.17，所以pmos管多晶硅長(zhǎng)度為0.17+0.56=0.73n，nmos管多晶硅長(zhǎng)度為0.17+0.28=0.45n.兩塊mos管確定后需要進(jìn)行p+注入和n+注入，根據(jù)drc規(guī)則p+注入和n+注入層與有源區(qū)上下層最小間距為0.3，左右層為0.16，所以需要在pmos管外繪制1.11*1.16n的sp層nmos管同理，將pmos管與nmos管使用多晶硅相連相連.根據(jù)原理圖繪制vdd有源區(qū)與gnd有源區(qū)，完成后使用金屬層將vdd與pmos管相連,gnd與nmos管相連.在繪制金屬層時(shí)需要根據(jù)金屬外層與通孔的最小間距0.05來(lái)繪制.繪制完成后根據(jù)原理圖將pmos管與nmos管漏極相連同時(shí)通過(guò)金屬層與原理圖輸出相連，柵極通過(guò)多晶硅相連，多晶硅通過(guò)金屬通孔與金屬層相連表示輸入。

整體完成后添加nw層表示n阱.添加網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽來(lái)表示vdd，gnd,in，out.繪制完成后如圖1-6所示：

圖 1-6

運(yùn)行drc檢查是否符合標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果如圖1-7所示：

圖 1-7

以上錯(cuò)誤為密度錯(cuò)誤，以及全局設(shè)計(jì)的問(wèn)題，所以暫時(shí)不顧。

完成drc后進(jìn)行l(wèi)vs仿真，驗(yàn)證原理圖與版圖網(wǎng)表的驗(yàn)證.結(jié)果如圖1-8所示：

圖 1-8

以上完成后進(jìn)行寄生參數(shù)的提取并進(jìn)行后仿真：

運(yùn)行pex完成后生成具有寄生參數(shù)的calibre文件.如圖1-9所示

圖 1-9

完成寄生參數(shù)提取后，建立一個(gè)測(cè)試原理圖，拉入反相器原理圖創(chuàng)建的symbol如圖1-10所示：

圖 1-10

完成后在反相器目錄下建立config文件完成文件的設(shè)置，如圖1-11所示：

完成設(shè)置后會(huì)自動(dòng)彈出下一界面，如圖1-12所示：

圖 1-12

完成以上設(shè)置后點(diǎn)擊庫(kù)中的config文件彈出圖1-10的界面，使用快捷鍵e可以看到symbol連接到了具有寄生參數(shù)的反相器原理圖。檢查無(wú)誤后進(jìn)行后仿真，仿真結(jié)果如圖1-13所示：

根據(jù)波形圖可知，仿真結(jié)果無(wú)誤。符合反相器設(shè)計(jì)要求。