【正文】 器版圖設(shè)計(jì) Cadence使用說明（1）在命令行中鍵入以下命令icfbamp。↙（回車鍵），其中amp。表示后天工作。icfb調(diào)出Cadence軟件。； （2） File菜單在File菜單下，主要的菜單項(xiàng)有New、Open、Exit等。Library（庫(kù)）的地位相當(dāng)于文件夾，它用來存放一整個(gè)設(shè)計(jì)的所有數(shù)據(jù)，像一些單元以及子單元中的多種視圖。Cell可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的單元，像一個(gè)與非門，也可以是比較復(fù)雜的單元。New菜單項(xiàng)的子菜單下有Library、Cellview兩項(xiàng)。Library項(xiàng)打開New Library窗口。① 建立庫(kù)（library）：窗口分Library和Technology File兩部分。Library部分有Name和Directory兩項(xiàng)，分別輸入要建立的Library的名稱和路徑。如果只建立進(jìn)行SPICE模擬的線路圖，Technology部分選擇Don’t need a techfile選項(xiàng)。如果在庫(kù)中要?jiǎng)?chuàng)立掩膜版或其它的物理數(shù)據(jù)（即要建立除了schematic外的一些view），則須選擇Compile a new techfile (建立新的techfile)或Attach to an existing techfile（使用原有的techfile）。② 建立單元文件，在Library Name中選擇存放新文件的庫(kù)，在Cell Name中輸入名稱，然后在Tool選項(xiàng)中選擇Composer—schematic。當(dāng)然在Tool工具中還有很多別的工具，常用的象Composer—symbol、virtuoso—layout等，分別建立的是symbol、layout的視圖。在Library path file中，是系統(tǒng)自建的library path file文件的路徑及名稱。建立新cell 點(diǎn)擊OK就進(jìn)入virtuoso editing窗口，如下圖 Cadence 編譯環(huán)境修改最小引動(dòng)距離，與工藝有關(guān)方便后期制作。按e打開Display Options修改X Snap spacing和Y Snap spacing 。 版圖設(shè)計(jì)在畫版圖之前，我們先回顧下版圖的分層與連接。大多數(shù)的電路版圖有四種基本分層類型：（1） 導(dǎo)體：這些層是導(dǎo)電層，因?yàn)樗麄兡軌騻魉托盘?hào)電壓。擴(kuò)散區(qū)、金屬層、多晶硅以及阱層都屬于此類。（2） 隔離層：這些層是用于隔離的層，它在垂直方向和水平方向上將各個(gè)導(dǎo)電層互相隔離開來。無論是在垂直方向還是再水平方向上都需要進(jìn)行隔離，以此來避免個(gè)別電氣節(jié)點(diǎn)之間產(chǎn)生“短路”現(xiàn)象。（3） 接觸和通孔：這些層用于確定絕緣層上的切口。絕緣層用于隔離，并且允許上下層通過切口或“接觸”孔進(jìn)行連接，像金屬通孔或者接觸孔就是這類的例子。（4） 注入層：這些層并不明確的規(guī)定一個(gè)新的分層或者接觸，而是去定值或改變已經(jīng)存在的導(dǎo)體的性質(zhì)。例如，PMOS晶體管和NMOS晶體管的擴(kuò)散區(qū)或有源區(qū)是同時(shí)被確定的。P+掩膜用于創(chuàng)建P+注入?yún)^(qū)，它可以通過使用P型注入而使某一擴(kuò)散區(qū)成為P型區(qū)。以上四種類型的層結(jié)合起來使用，就可以創(chuàng)建晶體管器件、電阻、電容以及互連。 CMOS運(yùn)放版圖 差動(dòng)放大器版圖這里我們主要介紹差動(dòng)放大器的版圖。差動(dòng)放大器要求很好的對(duì)稱性和匹配性。而此差動(dòng)管又是由兩個(gè)管子構(gòu)成的。所以我在這里使用了四方交叉的方式來畫著兩個(gè)管子。四方交叉非常適合用于兩個(gè)管子需要高度對(duì)稱的情況。我們將每個(gè)管子一分為二，然后把他們按通過一共心點(diǎn)的對(duì)角線方向布置。每條對(duì)角線方向上的兩個(gè)半并聯(lián)了起來，所以這兩半合在一起就像一個(gè)器件那樣工作。四方交叉看起來就像是一個(gè)四方盒子。這一技術(shù)之所以稱為四方交叉是因?yàn)樗伤膫€(gè)部分，并且相互交叉放置。共心技術(shù)對(duì)減少在集成電路中存在的熱或工藝的線性梯度影響非常有效。 差動(dòng)放大器版圖 CMOS運(yùn)放總版圖 CMOS運(yùn)放總版圖 小結(jié) 本節(jié)主要介紹了Cadence的使用方法，使大家對(duì)Cadence有一個(gè)初步的了解。最后介紹了CMOS運(yùn)放的最終版圖。通過這一章的學(xué)習(xí)，我們應(yīng)該能夠使用Cadence繪制簡(jiǎn)單的電路版圖。第6章 總 結(jié)集成電路是一種將“路”和“管”緊密結(jié)合的器件，它以半導(dǎo)體單晶硅為芯片，采用專門的制造工藝，把晶體管，場(chǎng)效應(yīng)管，二極管，電阻和電容等元件及他們之間的連線所組成的完整電路制作在一起，使之具有特定的功能。集成放大電路最初多用于各種模擬信號(hào)的運(yùn)算，故被稱為集成運(yùn)算放大電路，簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放。而CMOS集成運(yùn)算放大電路即為采用CMOS工藝制造而成的集成運(yùn)放。集成運(yùn)放電路由四部分組成，包括輸入級(jí)，輸出級(jí)，中間級(jí)和偏置電路。輸入級(jí)又稱為前置級(jí)，它往往是一個(gè)雙端輸入的高性能差分放大電路。一般要求其輸入電阻高，差模放大倍數(shù)大，抑制共模信號(hào)的能力強(qiáng)，靜態(tài)電流小。輸入級(jí)的好壞直接影響集成運(yùn)放的大多數(shù)性能參數(shù)。輸出級(jí)應(yīng)具有電壓線性范圍寬，輸出電阻小（即帶負(fù)載能力強(qiáng)），非線性失真小等特點(diǎn)。中間級(jí)是整個(gè)放大電路的主放大器，其作用是使集成運(yùn)放具有較強(qiáng)的放大能力，多采用共射或共源放大電路，一般以恒流源作為負(fù)載。偏置電路用于設(shè)置集成運(yùn)放各放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，集成運(yùn)放多采用電流源電路為各級(jí)提供合適的靜態(tài)工作電流，從而確定了合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。在繪制版圖時(shí)，首先，需要對(duì)電路無論是電氣方面還是在物理方面都有一個(gè)全面的了解。了解電路應(yīng)當(dāng)怎樣才能達(dá)到電氣要求，將使我們能正確的選擇采用什么樣的尺寸和版圖技術(shù)。第二，需要對(duì)電路的制造過程非常熟悉——即對(duì)在工藝中如何制造每一個(gè)部件及如何用它們了如指掌。此外，應(yīng)當(dāng)把電路圖的數(shù)據(jù)庫(kù)看作是芯片設(shè)計(jì)文件的主要來源。這樣才能使我們?cè)侔鎴D的繪制中減少重復(fù)性的工作。使我們的版圖設(shè)計(jì)更加出色。本文依據(jù)基本CMOS集成運(yùn)算放大電路的設(shè)計(jì)指標(biāo)及電路特點(diǎn)，繪制了基本電路圖，用Spectre進(jìn)行仿真模擬，從模擬的結(jié)果中推導(dǎo)出各個(gè)參量和其決定因素之間的關(guān)系，從而確定出符合設(shè)計(jì)指標(biāo)所的版圖幾何尺寸以及工藝參數(shù)，建立出從性能指標(biāo)到版圖設(shè)計(jì)的優(yōu)化路徑。運(yùn)算放大器的版圖設(shè)計(jì)，是模擬集成電路版圖設(shè)計(jì)的典型，利用Spectre對(duì)設(shè)計(jì)初稿加以模擬，然后對(duì)不符合設(shè)計(jì)目標(biāo)的參數(shù)加以修改，重復(fù)這一過程，最終得到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。最后根據(jù)參數(shù)尺寸等完成了放大器的版圖設(shè)計(jì)以及版圖的DRC、LVS驗(yàn)證。參考文獻(xiàn)[1]Christopher Saint/Judy ——實(shí)用指南[M].李偉華，孫偉峰，：清華大學(xué)出版社，[2] Christopher Saint/Judy ——基礎(chǔ)版圖設(shè)計(jì)[M].周潤(rùn)德，金申美，：清華大學(xué)出版社，[3]Alan （第二版）[M].張為等，：電子工業(yè)出版社，[4][M]. [5][M].北京:[6]、布局與仿真[M].北京：[7]廖欲評(píng)，[M].北京：[8].[M]致謝詞歷時(shí)將近三個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師—XXX老師，在每次設(shè)計(jì)遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過程中，花費(fèi)了老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外，在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝！感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正！