集成电路CAD实验报告
29页1、集成电路集成电路 CAD 实验报告实验报告姓名:席悦姓名:席悦 学号:学号:2120503018 班级:微电子班级:微电子 31 班班一、 实验目的:通过设计一个简单的缓冲器的原理图到最终的版图,对 Cadence 的 Composer,Analog Design Environment,Virtuoso,Assura 等各大功能模块逐一了解, 使学生掌握模拟集成电路设计的总体流程,为日后的学习、工作打下坚实的基础。二、 实验项目:1.缓冲器的设计: 在配置好 Cadence 之后,进入 Cadence 的 CIW 界面。 为设计一个完整的缓冲器,首先需要设计一个反相器。利用 Cadence 的电路编辑工具 Composer-Schematic 绘制如下图所示的 inverter 电路:之后利用此 inverter Schematic 构建如下图所示的 inverter Symbol:我们知道,一个 Buffer 是由两个 Inverter 组成,利用前边构建 Inverter Schematic 的方 法,画出缓冲器 Buffer 的电路原理图:其中的反相器直接调用之前做好的 Inv
2、erter 的 Symbol。同样的,利用此缓冲器的原理 图生成相应的缓冲器 Symbol 图:之后构建仿真电路,对所设计的 Buffer 电路进行电路仿真(ADE) 。仿真电路图如下:在仿真过程中,我们分别采用 tt,ss,ff 工艺角进行仿真,得到了如下的波形图和仿 真数据: tt 工艺角:其相应数据参数为:Marker, /I5/V1, /OUT, /IN M0: Y, 900mV, 900mV, 900mV x0, 111.36ps, 778.31ps, 50ps x1, 5.1063ns ,5.9952ns, 5.05ns ss 工艺角:其相应数据参数为:Marker, /I5/V1, /OUT, /INM0: Y, 900mV, 900mV, 900mV x0, 121.55ps, 927.99ps, 50ps x1, 5.1155ns, 6.1676ns, 5.05ns ff 工艺角:其相应数据参数为:Marker, /I5/V1, /OUT, /IN M0: Y, 900mV, 900mV, 900mV x0, 103.43ps, 653.72ps, 50ps x1,
3、5.0984ns, 5.8613ns, 5.05ns 分析总结: 通过对不同工艺角的仿真,可以清晰的看到 ss 的上升延迟和下降延迟时间最 长,而 ff 的上升延迟和下降延迟最短,而 tt 工艺角是上升延迟和下降延迟的典 型值。仿真结束之后,利用 Cadence 的 Virtuoso 工具,进行 Buffer 缓冲器的 Layout 版图绘 制。其中,Buffer 的第一级 inverter 反相器采用常规的栅结构,而第二级 inverter 反相 器采用栅插指结构,分别绘制两个 inverter 反相器的版图,然后将其进行连接构成所需要 的 Buffer 反相器。最终的版图如下:版图绘制完成之后,需要对其进行一系列的检查,以确保其符合版图设计规则并与所 设计的电路原理图所相对应。即进行 DRC 设计规则检查和 LVS 版图和原理图一致性检验。 经过一系列调试修改之后,所得版图与电路原理图通过 LVS 和 DRC 检验。 之后对版图的寄生参数进行提取,即进行 Assura RCX,得到如下图的 RCX 结果:最后,利用 Cadence 的层次化工具 Hierarchy 来管理所做的设计
4、,并对比寄生参数提 取前后的结果。 不带寄生参数的原理图仿真:其相应数据参数为:Marker, /I5/V1, /OUT, /IN M0: Y, 900mV, 900mV, 900mV x0, 111.36ps, 778.31ps, 50ps x1, 5.1063ns, 5.9952ns, 5.05ns 带寄生参数的原理图仿真:其相应数据参数为:Marker, /I5/V1, /OUT, /IN M0: Y, 900mV, 900mV, 900mV x0, 118.05ps, 804.35ps, 50ps x1, 5.1114ns, 5.9946ns, 5.05ns 总结分析: 通过计算,我们可以得到如下结果: 不带寄生参数仿真时,上升时间为 728.31ps,下降时间为 945.2ps。带寄生参 数仿真时,上升时间为 754.35ps,下降时间为 944.6ps。由此可见,寄生参数的存 在使得反相器的上升时间有所增加,而下降时间有所降低。2.二极管的 I-V 特性: 利用 Cadence 所含 analogLib 库中所含的元件,搭建二极管 I-V 特性测试电路图, 如下图所示:对该
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