數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報告綜述(已修改)
2025-08-02 11:17 本頁面
【正文】 哈爾濱理工大學(xué) 數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報告學(xué) 院： 應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 專業(yè)班級： 電 科12 1班 學(xué) 號： 1207010132 姓 名： 周 龍 指導(dǎo)教師： 劉倩 2015年5月20日實(shí)驗(yàn)一、反相器版圖設(shè)計(jì)1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1）、熟悉mos晶體管版圖結(jié)構(gòu)及繪制步驟； 2）、熟悉反相器版圖結(jié)構(gòu)及版圖仿真；2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）繪制PMOS布局圖；2）繪制NMOS布局圖；3）繪制反相器布局圖并仿真；3. 實(shí)驗(yàn)步驟 繪制PMOS布局圖：(1) 繪制N Well圖層；(2) 繪制Active圖層； (3) 繪制P Select圖層； (4) 繪制Poly圖層； (5) 繪制Active Contact圖層；(6) 繪制Metal1圖層； (7) 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查；(8) 檢查錯誤； (9) 修改錯誤； (10)截面觀察； 繪制NMOS布局圖： (1) 新增NMOS組件；(2) 編輯NMOS組件；(3) 設(shè)計(jì)導(dǎo)覽； 繪制反相器布局圖：(1) 取代設(shè)定；(2) 編輯組件；(3) 坐標(biāo)設(shè)定；(4) 復(fù)制組件；(5) 引用nmos組件；(6) 引用pmos組件；(7) 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查；(8) 新增PMOS基板節(jié)點(diǎn)組件；(9) 編輯PMOS基板節(jié)點(diǎn)組件；(10) 新增NMOS基板接觸點(diǎn)； (11) 編輯NMOS基板節(jié)點(diǎn)組件；(12) 引用Basecontactp組件；(13) 引用Basecontactn組件；(14) 連接閘極Poly；(15) 連接汲極；(16) 繪制電源線；(17) 標(biāo)出Vdd與GND節(jié)點(diǎn)；(18) 連接電源與接觸點(diǎn)；(19) 加入輸入端口；(20) 加入輸出端口；(21) 更改組件名稱；(22) 將布局圖轉(zhuǎn)化成TSpice文件；(23) TSpice模擬；4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 nmos版圖 pmos版圖5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過對仿真曲線的分析，當(dāng)輸入為高電平時，輸出為低電平；當(dāng)輸入為低電平時，輸出為高電平。所以通過版圖仿真曲線的分析，我們所繪制的版圖具有反相器的功能。實(shí)驗(yàn)二、反相器的電路設(shè)計(jì)1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜れo態(tài)互補(bǔ)反相器電路； 掌握反相器靜態(tài)及瞬態(tài)測試方法；了解晶體管尺寸大小對反相器性能的影響 。2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 繪制反相器電路圖； 反相器瞬時分析； 反相器直流分析； 觀察晶體管寬長比對VTC曲線的影響； 觀察電源電壓比對VTC曲線的影響。3. 實(shí)驗(yàn)步驟： 繪制反相器電路圖： (1) 編輯模塊；(2) 從組件庫引用模塊；(3) 編輯反相器；(4) 加入聯(lián)機(jī)；(5) 加入輸入端口與輸出端口；(6) 建立反相器符號；(7)加入輸入端口與輸出端口；(8) 更改模塊名稱；(9) 輸出成SPICE文件； 反相器瞬時分析： (l) 復(fù)制inv模塊；（2）打開inv模塊；(3) 加入工作電源； (4) 加入輸入信號；(5) 更改模塊名稱；（6）輸出成SPICE文件（7）加載包含文件； (8)分析設(shè)定（9）輸出設(shè)定；(10)進(jìn)行模擬；(11)觀看結(jié)果；(12)分析結(jié)果；(13)時間分析；(14) 進(jìn)行模擬；(15) 觀看時間分析結(jié)果； （16）測試上升時間（tr）、從輸入到輸出的延遲（tpHL，tpLH），并手工計(jì)算反相器的門延遲tp。 （17）選中反相器當(dāng)中的nmos或者pmos晶體管，選擇EditEdit Object命令，按（18）中的要求修改Properties中晶體管的寬度W，保存后重新進(jìn)行反相器的瞬態(tài)分析，并測量輸出的下降延遲（tf）、上升時間（tr）、從輸入到輸出的延遲（tpHL，tpLH），并計(jì)算反相器的門延遲tp。觀察晶體管大小改變后對延遲的影響。另：。 （18）晶體管寬度W修改要求：示例中nmos晶體管M1和pmos晶體管M2大小相同，長L=2，寬W=22。修改
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