【正文】 滿足 CMOS 放大器西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 39 設(shè)計指標(biāo)：開 環(huán)增益大于 80dB、單位增益帶寬大于 2MHz 和相位裕度大于 45176。滿足 CMOS 放大器設(shè)計指標(biāo)：開環(huán)增益大于 80dB、單位增益帶寬大于 2MHz 和相位裕度大于 45176。為了能從顯示器上直接發(fā)現(xiàn)錯誤，電路提取產(chǎn)生待檢查版圖的簡化圖。對 NMOS 管，應(yīng)當(dāng)充分保證其襯底接地，而 PMOS 管應(yīng)當(dāng)保證其襯底充分接高電平。 應(yīng)確保電路中各處電位相同，芯片內(nèi)部的電源線和地線應(yīng)全部連通。 當(dāng)采用的工藝有多晶硅和多層金屬時，布線的靈活性很大。 圖 焊盤的俯視圖 Figure Top view of pad CMOS 放大器的版圖設(shè)計 1) 版圖設(shè)計步驟 運(yùn)行 LEdit 版圖編輯工具，建立版圖文件； 在畫圖窗口內(nèi)根據(jù)幾何參數(shù)值繪制各圖元（ MOS 管、電容 等）； 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 34 在畫圖窗口內(nèi)根據(jù)幾何參數(shù)值調(diào)用元器件和子單元的版圖； 完成版圖布局：應(yīng)盡可能與功能框圖或電路圖一致，然后根據(jù)模塊的面積大小進(jìn)行調(diào)整； 在不同層內(nèi)進(jìn)行元器件和子單元之間的連接； 調(diào)用 DRC程序進(jìn)行設(shè)計規(guī)則檢查，修改錯誤； 調(diào)用電路提取程序提取版圖對應(yīng)的元件參數(shù)和電路拓?fù)洌? 存儲版圖文件，供今后修改和重用。 電容大小 C=絕緣層單位面積電容值絕緣層面積 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 33 此次設(shè)計需使用 C= 的電容，而絕緣層單位 面積電容值 =479aF/ 故絕緣層面積電容值 = 4) 互連（ Interconnect） 連線時，不同導(dǎo)電層之間由絕緣介質(zhì)隔離，導(dǎo)電層之間的互連需要通過打孔實(shí)現(xiàn)。而 N 型擴(kuò)散區(qū)必須在 N Well 圖層繪制出 Active 圖層和 N Select 圖層，再加上Active Contact 圖層與 Metal1 圖層，使金屬線與擴(kuò)散區(qū)接觸。柵長（ gate_width）指柵極下源區(qū)和漏區(qū)之間的溝道長度，最小值為 μ m（ 2λ）。 [14] 單元器件的繪制 —— 圖元 1） PMOS 和 NMOS 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 30 圖 PMOS俯視圖 Figure PMOS plan 圖 NMOS俯視圖 Figure NMOS plan 圖 和圖 中多晶硅（ Poly）形成 MOS 管的柵極。主要是指多晶硅必須延伸出有源區(qū)的最小尺寸，以防止工藝誤差可能 造成的 MOS管丟失。因此，所設(shè)計的版圖的幾何圖形的寬度（或長度）必須不小于一個最小值。最后一步必須對帶有寄生參數(shù)的版圖進(jìn)行仿真，以 判斷所設(shè)計的版圖的性能是否滿足設(shè)計指標(biāo)要求，如不滿足則必須重新布局、布線，并重復(fù)以上步驟，直至所設(shè)計的版圖符合要求后，再進(jìn)行流片。因此在設(shè)計版圖前應(yīng)熟悉相應(yīng)工藝線的設(shè)計規(guī)則，避免在進(jìn)行 DRC檢查時因有太多的錯誤而進(jìn)行重新布局布線。 [11] 集成電路的版圖定義為制造集成電路時所用的掩膜上的幾何圖形。 4) 不同共 模輸入電壓下幅頻和相頻特性的參數(shù)掃描波形顯示： 由參數(shù)掃描輸出波形曲線 — 圖 知，當(dāng)共模輸入范圍為 ~ 時，滿足設(shè)計指標(biāo)的要求：開環(huán)增益大于 80dB，單位增益帶寬大于 2MHz，相位裕度大于 45176。 3) CMOS 放大器共模輸入 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 24 （ 1）靜態(tài)工作點(diǎn)的顯示 out 14. 336VM6pm osW = 44uL = 18u0A2. 609uA2. 609uA331. 9f A0V778. 5m Vv ddVP4. 037V{V2}V40AC11. 1p04. 037Vv ddM2pm osW = 20uL = 3u0A1. 027uA1. 027uA4. 905pAV D Bv inv refv ref4. 678V0v ddM 4ppanm osL = 65uW = 3u12. 28uA0A12. 28uA4. 047pAv dd4. 678Vv inV31Vac0 0AC23pF778. 5m V0M4 nm osW = 8uL = 5u1. 027uA0A1. 027uA788. 5f A5VV116. 94uA778. 5m V5. 000VOut778. 5m VM8pm osL = 40uW = 3u0A4. 024pA4. 688pA663. 8f AM3nm osW = 8uL = 5u1. 027uA0A1. 027uA788. 5f AM5pm osW = 9uL = 5u0A2. 053uA2. 053uA674. 0f AM 1ppapm osL = 3uW = 30u0A12. 28uA12. 28uA973. 0f AP A R A M E T E R S :V2 = 3. 4V778. 5m VM1pm os W = 20uL = 3u0A1. 027uA1. 027uA4. 905pAM9nm osW = 3uL = 5u4. 688pA0A4. 689pA9. 376pA0M7nm osW = 8uL = 3u2. 609uA0A2. 609uA4. 688pA 圖 靜態(tài)工作點(diǎn)顯示 Figure The static working point display （ 1）靜態(tài)工作點(diǎn)的顯示 out 14. 336VM6pm osW = 44uL = 18u0A2. 609uA2. 609uA331. 9f A0V778. 5m Vv ddVP4. 037V{V2}V40AC11. 1p04. 037Vv ddM2pm osW = 20uL = 3u0A1. 027uA1. 027uA4. 905pAV D Bv inv refv ref4. 678V0v ddM 4ppanm osL = 65uW = 3u12. 28uA0A12. 28uA4. 047pAv dd4. 678Vv inV31Vac0 0AC23pF778. 5m V0M4 nm osW = 8uL = 5u1. 027uA0A1. 027uA788. 5f A5VV116. 94uA778. 5m V5. 000VOut778. 5m VM8pm osL = 40uW = 3u0A4. 024pA4. 688pA663. 8f AM3nm osW = 8uL = 5u1. 027uA0A1. 027uA788. 5f AM5pm osW = 9uL = 5u0A2. 053uA2. 053uA674. 0f AM 1ppapm osL = 3uW = 30u0A12. 28uA12. 28uA973. 0f AP A R A M E T E R S :V2 = 3. 4V778. 5m VM1pm os W = 20uL = 3u0A1. 027uA1. 027uA4. 905pAM9nm osW = 3uL = 5u4. 688pA0A4. 689pA9. 376pA0M7nm osW = 8uL = 3u2. 609uA0A2. 609uA4. 688pA 圖 靜態(tài)工作點(diǎn)顯示 Figure The static working point display （ 1）靜態(tài)工作點(diǎn)的顯示 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 25 out 14. 336VM6pm osW = 44uL = 18u0A2. 609uA2. 609uA331. 9f A0V778. 5m Vv ddVP4. 037V{V2}V40AC11. 1p04. 037Vv ddM2pm osW = 20uL = 3u0A1. 027uA1. 027uA4. 905pAV D Bv inv refv ref4. 678V0v ddM 4ppanm osL = 65uW = 3u12. 28uA0A12. 28uA4. 047pAv dd4. 678Vv inV31Vac0 0AC23pF778. 5m V0M4 nm osW = 8uL = 5u1. 027uA0A1. 027uA788. 5f A5VV116. 94uA778. 5m V5. 000VOut778. 5m VM8pm osL = 40uW = 3u0A4. 024pA4. 688pA663. 8f AM3nm osW = 8uL = 5u1. 027uA0A1. 027uA788. 5f AM5pm osW = 9uL = 5u0A2. 053uA2. 053uA674. 0f AM 1ppapm osL = 3uW = 30u0A12. 28uA12. 28uA973. 0f AP A R A M E T E R S :V2 = 3. 4V778. 5m VM1pm os W = 20uL = 3u0A1. 027uA1. 027uA4. 905pAM9nm osW = 3uL = 5u4. 688pA0A4. 689pA9. 376pA0M7nm osW = 8uL = 3u2. 609uA0A2. 609uA4. 688pA 圖 靜態(tài)工作點(diǎn)顯示 Figure The static working point display 由圖 知，該 CMOS 放大器的功耗＝ 5V A＝ W （ 2）開環(huán)幅頻、相頻特性曲線： Frequency10Hz 100Hz 10KHz 100KHz 10MHz1 VDB(OUT) 2 P(V(Out))500501001 200d150d100d50d0d2 P(V(OUT))VDB(OUT)(,(,000,) 圖 開環(huán)幅頻、相頻特性曲線 Figure The open loop frequency and amplitude, phase frequency characteristic curve 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 26 圖 參數(shù)掃描 Figure Parameter sweep 由圖 可知：當(dāng)該 CMOS 放大器共模輸入為 V 時，開環(huán)增益為 ，單位增益帶寬為 ，相位裕度為 57176。 2) CMOS 放大器共模輸入 （ 1） 靜態(tài)工作點(diǎn)的顯示 v inv ref781. 8m Vv ddM6pm osW = 44uL = 18u0A2. 626uA2. 626uA884. 9f Av inout 1781. 8m VV31Vac0 0A00C23pF4. 125VC11. 1pM5pm osW = 9uL = 5u0A2. 131uA2. 131uA2. 161pA5VV117. 04uA0VV D BOutM 1ppapm osL = 3uW = 30u0A12. 28uA12. 28uA973. 0f AM3nm osW = 8uL = 5u1. 066uA0A1. 066uA791. 8f AM9nm osW = 3uL = 5u4. 113pA0A4. 158pA8. 270pA5. 000Vv ref781. 8m V4. 037V0v dd781. 8m V781. 8m VM2pm osW = 20uL = 3u0A1. 066uA