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7404六项反相器

电气3班刘丹峰 9210090414

该74HC04/74HCT04是高速CMOS器件，低功耗肖特基的TTL(LSTTL)电路。功能作用：六反相器

图1 引脚图功能

图2 逻辑图

图3 7404真值表

建议操作条件:

直流电气特性

单

交流电气特性:

AC Electrical Characteristics VCCe2.0V to 6.0V, CLe50 pF, tretfe6 ns (unless otherwise specified)

应用电路：

图4 CMOS 相反器构成震荡电路

图5 利用三个反向器组成一个clock 的振荡器电路

CMOS反相器电路版图设计与仿真

CMOS反相器电路版图设计与仿真姓名：邓翔学号：1007010033 导师：马奎本组成员：邓翔石贵超王大鹏

CMOS反相器电路版图设计与仿真摘要：本文是基于老师的指导下，对cadence软件的熟悉与使用，进行CMOS反相器的电路设计和电路的仿真以及版图设计与版图验证仿真。关键字：CMOS反相器；版图设计。 Abstract:This article is based on the teacher's guidance, familiar with cadence software and use, for CMOS inverter circuit design and circuit simulation and landscape and the landscape design of the simulation. Key word:CMOS inverter;Landscape design. 一引言 20世纪70年代后期以来，一个以计算机辅助设计技术为代表的新的技术改革浪潮席卷了全世界，它不仅促进了计算机本身性能的进步和更新换代，而且几乎影响到全部技术领域，冲击着传统的工作模式。以计算机辅助设计这种高技术为代表的先进技术已经、并将进一步给人类带来巨大的影响和利益。计算机辅助设计技术的水平成了衡量一个国家产业技术水平的重要标志。计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善，与工程设计方法的革新紧密相关的。采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。电子技术的发展使计算机辅助设计(CAD)技术成为电路设计不可或缺的有力工具。国内外电子线路CAD软件的相继推出与版本更新，是CAD技术的应用渗透到电子线路与系统设计的各个领域，如电路图和版图的绘制、模拟电路仿

CMOS反相器设计

集成电路设计基础论文题目：CMOS反相器学院：信息科学与工程学院专业：集成电路工程姓名：杨丹学号：1211082132

CMOS 反相器电路设计及其版图仿真姓名：杨丹学号：1211082132 摘要： CMOS 技术自身的巨大发展潜力是IC 高速持续发展的基础。集成电路制造水平发展到深亚微米工艺阶段，CMOS 的低功耗、高速度和高集成度得到了充分的体现。本文主要简单的介绍CMOS 反相器电路的基本理论，以及基于Cadence 的CMOS 反相器的电路仿真和版图设计。关键词：CMOS 、反相器、Cadence 、版图 Abstract: CMOS is the basis for high speed and sustainable development of IC, which own huge development potential. Integrated circuit manufacturing level to the development of deep sub-micron technology, the low power, high speed and high integration of CMOS has been fully embodied. This paper mainly introduces the basic theory of CMOS inverter circuit. And the CMOS inverter circuit simulation and layout design that based on the Cadence. Key Word: CMOS 、inverter circuit 、Cadence 、layout 一、引言反相器是确实是所有数字设计的核心。一旦清楚理解了它的工作和性质，设计诸如逻辑门、加法器、乘法器和微处理器等比较复杂的结构就大大地简化了。这些复杂电路的电气特性几乎完全可以由反相器中得到结果推断出来。反相器的分析可以延伸来解释比较复杂的门（如NAND 、NOR 或XOR ）的特性，她们又可以形成建筑块来构成如乘法器和处理器这样的模块。本论文将集中讨论反相器的工作原理和几种重要特性，并对反相器的设计作出相关的分析。二、工作原理 1. CMOS 反相器电路图1显示了一个CMOS 反相器的电路图，它由两只增强型MOSFET 组成，其中T N 为N 沟道结构，T P 为P 沟道结构。两只MOS 管的栅极连在一起作为输入端；漏极连在一起作为输出端。按照图1标明的电压与电流方向，I v =GSN v ,O v =DSN v ,并设DN i =DP i =D i 。为了能使电路正常工作，要求电源电压DD V 大于两只MOS 管的开启电压的绝对值之和，即DD V >（TN V +TP V ）。

反相器的设计与仿真

0.18umCMOS反相器的设计与仿真 2016311030103 吴昊一.实验目的在SMIC 0.18um CMOS mix-signal环境下设计一个反相器，使其tpHL二tpLH,并且tp越小越好。利用这个反相器驱动2pf电容, 观察tp。以这个反相器为最小单元，驱动6pf电容，总延迟越小越好。制作版图，后仿真，提取参数。二.实验原理 1?反相器特性 1、输出高低电平为VDD和GND电压摆幅等于电源电压； 2、逻辑电平与器件尺寸无关； 3、稳态是总存在输出到电源或者地通路； 4、输入阻抗高； 5、稳态时电源和地没通路； 2?开关阈值电压Vm和噪声容限 Vm的值取决于kp/kn L " W k = - 所以P管和N管的宽长比值不同，Vm的值不同。增加P管宽度使Vm移向Vdd，增加N管宽度使Vm移向GNB 当Vm=1/2Vdd时, 得到最大噪声容限。

要使得噪声容限最大，PMOS部分的尺寸要比NMOS大，计算结果是3.5倍，实际设计中一般是2~2.5倍。 3?反向器传播延迟优化 1、使电容最小（负载电容、自载电容、连线电容）漏端扩散区的面积应尽可能小输入电容要考虑：（1）Cgs随栅压而变化（2）密勒效应（3）自举电路 2、使晶体管的等效导通电阻（输出电阻）较小：加大晶体管的尺寸（驱动能力）但这同时加大自载电容和负载电容（下一级晶体管的输入电容） 3、提咼电源电压提高电源电压可以降低延时，即可用功耗换取性能。但超过一定程度后改善有限。电压过高会引起可靠性问题?当电源电压超过2Vt 以后作用不明显. 4、对称性设计要求令Wp/Wn二卩p/卩u可得到相等的上升延时和下降延时，即tpHL 二tpLH。仿真结果表明：当P, N管尺寸比为1.9时，延时最小，在2.4时为上升和下降延时相等。 4?反相器驱动能力考虑 1?单个反相器驱动固定负载

CMOS反相器的版图设计

实验一：CMOS反相器的版图设计一、实验目的 1、创建CMOS反相器的电路原理图(Schematic)、电气符号(symbol)以及版图(layout); 2、利用’gpdk090’工艺库实例化MOS管； 3、运行设计规则验证(Design Rule Check,DRC)确保版图没有设计规则错误。二、实验要求 1、打印出完整的CMOS反相器的电路原理图以及版图； 2、打印CMOS反相器的DRC报告。三、实验工具 Virtuoso 四、实验内容 1、创建CMOS反相器的电路原理图； 2、创建CMOS反相器的电气符号； 3、创建CMOS反相器的版图； 4、对版图进行DRC验证。

1、创建CMOS反相器的电路原理图及电气符号图首先创建自己的工作目录并将/home/iccad/复制到自己的工作目录下（我的工作目录为/home/iccad/iclab），在工作目录内打开终端并打开virtuoso(命令为icfb &). 在打开的icfb –log中选择tools->Library Manager,再创建自己的库，在当前的对话框上选择File->New->Library,创建自己的库并为自己的库命名（我的命名为lab1），点击OK后在弹出的对话框中选择Attach to an exiting techfile并选择的库，此时Library manager的窗口应如图1所示：图1 创建好的自己的库以及inv 创建好自己的库之后，就可以开始绘制电路原理图，在Library manager窗口中选中lab1,点击File->New->Cell view,将这个视图命名为inv(CMOS反相器)。需要注意的是Library Name一定是自己的库，View Name是schematic,具体如图2所示：图2 inv电路原理图的创建窗口点击OK后弹出schematic editing的对话框，就可以开始绘制反相器的电路原理图(schematic view)。其中nmos(宽为120nm,长为100nm.)与pmos(宽为240nm,长为100nm.)从这个库中添加，vdd与gnd在analogLib这个库中添加，将各个原件用wire连接起来，连接好的反相器电路原理图如图3所示：

集成电路基础实验cadence反相器设计

题目：反相器分析与设计姓名：白进宝学院：微电子与固体电子学院学号：201722030523 签名：教师签名：

摘要 CMOS指互补金属氧化物(PMOS管和NMOS管)共同构成的互补型MOS集成电路制造工艺，它的特点是低功耗。由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间看，要么PMOS导通，要么NMOS导通，要么都截至，比线性的三极管(BJT)效率要高得多，因此功耗很低。本次设计的是反相器，通过电路搭建前仿真，实现其功能。然后进行版图设计，提取寄生参数后进项后仿真。关键词：CMOS、反相器、低功耗、集成电路版图 1、技术指标要求面积：100um2 速度：大于1GHz 功耗：功耗与电源电压、工作速度、负载等诸多因素有关。 2、电路搭建工艺库：smic18mmrf 器件参数：设置NMOS与PMOS宽长比。电路结构：

如图，电路结构。有两级反相器组成，第二级为负载，因为在实际电路中电路都是带载的。

分别作NMOS和PMOS的直流输出特性曲线，NMOS的阈值电压大约为0.5V左右，PMOS的阈值电压大约为0.6V左右。 3、仿真（1）进行直流传输特性仿真分析

图一电源电压为5V，图二电源电压为2V。可以看到图二的特性比图一好，这是由于降低的电压，从而使特性变好。继续降低电源电压为1V后，特性更好。但是当降到200mV时，特性反而变差。这是由于当电压降到接近于阈值电压或更低时，管子无法导通，性能变差。（2）瞬态特性分析瞬态特性分析，反相器实现非门的功能。

将时间轴拉长，可以看到当输出反向时，存在一个过冲现象，这是由于栅漏电容造成。（3）工作频率分析上图为反相器没有带负载的情况下测出的下降时间，下图为带一个反相器测出的下降时间。从而我们可以得出电路的扇出越多，性能越差，所以在数字电路中，我们尽量将扇出控制在4以内。更多的扇出将通过组合电路多级实现。由图可得上升时间为23.85ps，下降时间为29.25ps。工作频率＝1/（2×max（上升时间，下降时间））＝17GHz （4）功耗分析

二输入与非门、或非门版图设计

课程名称Course 集成电路设计技术项目名称 Item 二输入与非门、或非门版图设计与非门电路的版图： .spc文件（瞬时分析）： * Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit / Extract ; * TDB File: E:\cmos\yufeimen, Cell: Cell0 * Extract Definition File: C:\Program Files\Tanner EDA\L-Edit\spr\ * Extract Date and Time: 05/25/2011 - 10:03 .include H:\ VPower VDD GND 5 va A GND PULSE (0 5 0 5n 5n 100n 200n) vb B GND PULSE (0 5 0 5n 5n 50n 100n) .tran 1n 400n .print tran v(A) v(B) v(F) * WARNING: Layers with Unassigned AREA Capacitance. * * *

* *

* WARNING: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance. * * * * *

* *

* * WARNING: Layers with Zero Resistance. * * * * * NODE NAME ALIASES * 1 = VDD (34,37) * 2 = A , * 3 = B , * 4 = F , * 6 = GND (25,-22) M1 VDD B F VDD PMOS L=2u W=9u AD=99p PD=58u AS=54p PS=30u * M1 DRAIN GATE SOURCE BULK M2 F A VDD VDD PMOS L=2u W=9u AD=54p PD=30u AS=99p PS=58u * M2 DRAIN GATE SOURCE BULK M3 F B 5 GND NMOS L=2u W= AD= PD=30u AS=57p PS=31u * M3 DRAIN GATE SOURCE BULK -18 M4 5 A GND GND NMOS L=2u W= AD=57p PD=31u AS= PS=30u * M4 DRAIN GATE SOURCE BULK -18 * Total Nodes: 6 * Total Elements: 4 * Extract Elapsed Time: 0 seconds .END 与非门电路仿真波形图（瞬时分析）：

集成电路版图设计-反相器-传输门

集成电路版图设计实验报告学院：电气与控制工程学院班级：XXXXXXXXXX 学号：XXXXXXXX 姓名：XXXX 完成日期：2015年1月22日

一、实验要求 1、掌握Linux常用命令（cd、ls、pwd等）。（1）cd命令。用于切换子目录。输入cd并在后面跟一个路径名，就可以直接进入到另一个子目录中；cd..返回根目录；cd返回主目录。（2）ls命令。用于列出当前子目录下所有内容清单。（3）pwd命令。用于显示当前所在位置。 2、掌握集成电路设计流程。模拟集成电路设计的一般过程：（1）电路设计。依据电路功能完成电路的设计。（2）前仿真。电路功能的仿真，包括功耗，电流，电压，温度，压摆幅，输入输出特性等参数的仿真。（3）版图设计（Layout）。依据所设计的电路画版图。一般使用Cadence 软件。（4）后仿真。对所画的版图进行仿真，并与前仿真比较，若达不到要求需修改或重新设计版图。（5）后续处理。将版图文件生成GDSII文件交予Foundry流片。3、掌握Cadence软件的使用（1）使用Cadence Schematic Editor绘制原理图。（2）由Schematic产生symbol。（3）在测试电路中使用Analog Environment工具进行功能测试。（4）使用Cadence Layout Editor根据原理图绘制相应版图，以

0.6umCMOS设计规则为准。（5）对所设计的版图进行DRC验证，查错并修改。以PMOS为例，部分设计规则如下：（um） N-Well包含P+Active的宽度：1.8 MOS管沟道最小宽度：0.75 最小长度：0.6 Active区伸出栅极Ploy的最小延伸长度：0.5 Contact最小尺寸：0.6*0.6 Contact与Contact之间的最小间距：0.7 Active包最小尺寸Contact的最小宽度：0.4 非最小尺寸Contact的最小宽度：0.6 Active上的Contact距栅极Poly1的最小距离：0.6 Metal1包最小尺寸的Contact：0.3 Metal1与Metal1之间的最小间距：0.8

反相器设计实验

实验一反相器电路设计一、实验目的和内容掌握反相器电路的设计流程。完成反相器电路的设计和仿真，完成版图的设计及其DRC、LVS和LPE，最后完成后仿真。二、实验器材 1.计算机 2.Cadence版图设计工具Virtuoso软件 3.Hspice模拟电路仿真软件三、实验说明 1.熟悉版图设计工具Virtuoso软件的操作，使用Virtuoso绘制反相器版图 (Layout)，利用Diva的DRC文件做设计规则检查，利用LVS文件做电路和版图的一致性检查。 2.熟悉Hspice软件的操作，使用Hspice验证反相器的电路特性。四、SPICE仿真过程如何利用HSPICE对反相器电路进行仿真？以下是参考步骤：（1）利用windows自带的记事本编辑仿真程序，并把文件命名为inverter.sp。（2）在记事本内编辑inverter.sp文件，程序说明如下： *Lab1Inverter.sp *********SPICE Library************** .include'hua05.sp' *************************************** .global VDD GND M1OUT IN VDD VDD PMOS W=20u L=0.6u M2OUT IN GND GND NMOS W=10u L=0.6u V1VDD GND5 V2IN GND PULSE(050ns0.5ns0.5ns5ns10ns)

.OPTIONS POST .tran0.01ns100ns .end 利用HSPICE对网表进行仿真，结果如下图所示：五、反相器Layout设计 1.反相器的设计的设计经过以下几步：画n-well→PMOS和NMOS的active区→形成poly-si和栅氧化层→形成NMOS的源漏的掺杂→形成PMOS的源漏的掺杂→形成contact孔以及欧姆接触的重掺杂→形成金属层→金属层标注。至此就完成了反相器Layout的设计。我设计的反相器版图如下图所示： 2.DRC（Design Rules Check）版图设计规则检查

反相器设计前仿与后仿流程

目录前端电路设计与仿真 (2) 第一节双反相器的前端设计流程 (2) 1、画双反相器的visio原理图 (2) 2、编写.sp文件 (2) 第二节后端电路设计 (4) 一、开启linux系统 (4) 2、然后桌面右键重新打开Terminal (6) 双反相器的后端设计流程 (7) 一、schematic电路图绘制 (7) 二、版图设计 (21) 画版图一些技巧： (30) 三、后端验证和提取 (31) 第三节后端仿真 (37) 其它知识 (40)

前端电路设计与仿真第一节双反相器的前端设计流程1、画双反相器的visio原理图 in V DD M2 M3 out 图1.1 其中双反相器的输入为in 输出为out，fa为内部节点。电源电压V DD=1.8V，MOS 管用的是TSMC的1.8V典型MOS管(在Hspice里面的名称为pch和nch，在Cadence里面的名称为pmos2v和nmos2v)。 2、编写.sp文件新建dualinv.txt文件然后将后缀名改为dualinv.sp文件具体实例.sp文件内容如下：

.lib 'F:\Program Files\synopsys\rf018.l' TT 是TSMC用于仿真的模型文件位置和选择的具体工艺角*****这里选择TT工艺角*********** 划红线部分的数据请参考excel文件《尺寸对应6参数》，MOS管的W不同对应的6个尺寸是不同的，但是这六个尺寸不随着L的变化而变化。划紫色线条处的端口名称和顺序一定要一致 MOS场效应晶体管描述语句：(与后端提取pex输出的网表格式相同) MMX D G S B MNAME 2.1、在wind owXP开始--程序这里打开Hspice程序 2.2、弹出以下画面然后进行仿真 1、打开.sp 文件 2、按下仿真按钮3 形存放.sp文件的地址查看波形按钮按下后弹出以下对话框

实验二——反相器版图绘制

实验二、版图基础一、实验内容 1、熟悉cadence定制设计软件平台的基本界面与使用、设计文件组织方式。 2、了解工艺文件、版图设计等的大致概念，熟悉cadence软件版图设计相关的功能。 3、绘制反相器版图二、 Cadence定制软件平台的基本界面与使用 1、进入cadence软件按照实验一中的说明依次启动VMWARE、Linux AS4虚拟机、然后打开一个终端窗口。在终端中输入以下命令： icfb↙ 出现的主窗口如图1-1-1所示：图2-2-1Candence主窗口注意以下几个事项：（1）输入icfb↙后，终端窗口的前台由于在运行该c a d e n c e软件，不再接受新的命令。如果要在终端窗口中运行其他命令，可以重新打开一个终端，或者使用命令b g将c a d e n c e 软件转入后台运行，这时原来的终端窗口就可以重新接受命令了。 ctrl+z(同时按ctrl键和字母z键) bg ls 可以看到ls命令可以执行了。或者可以在启动icfb软件时用icfb&↙代替icfb&↙，则可以在启动时自动进入后台状态。可以尝试打开和关闭icfb几次，实验bg，&等的效果（2）主窗口分为信息窗口CIW、命令行以及主菜单。信息窗口会给出一些系统信息（如出错信息，程序运行情况等）。在命令行中可以输入某些命令。 2、设计文件组织结构与主窗口菜单 (1)设计文件组织结构

CMOS反相器版图设计

成绩评定表学生姓名班级学号7 专业课程设计题目CMOS反相器评语组长签字：成绩日期20 年月日

课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业学生姓名班级学号课程设计题目CMOS反相器实践教学要求与任务: 1.用tanner软件中的S-Edit编辑CMOS反相器。 2.用tanner软件中的TSpice对CMOS反相器电路进行仿真并观察波形。 3.用tanner软件中的L-Edit绘制CMOS反相器版图，并进行DRC验证。 4.用tanner软件中的TSpice对版图电路进行仿真并观察波形。 5.用tanner软件中的layout-Edit对电路网表进行LVS检验观察原理图与版图的匹配程度。工作计划与进度安排: 第一周周一：教师布置课设任务，学生收集资料，做方案设计。周二：熟悉软件操作方法。周三~四：画电路图周五：电路仿真。第二周周一~二：画版图。周三：版图仿真。周四：验证。周五：写报告书，验收。指导教师： 201 年月日专业负责人： 201 年月日学院教学副院长： 201 年月日

目录目录............................................................................................................................ III 1.绪论 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计目标 (1) 2.CMOS反相器 (2) 2.1CMOS反相器电路结构 (2) 2.2CMOS反相器电路仿真 (3) 2.3CMOS反相器的版图绘制 (4) 2.4CMOS反相器的版图电路仿真 (4) 2.5LVS检查匹配 (5) 总结 (7) 参考文献 (8) 附录一：原理图网表 (9) 附录二：版图网表 (10)

实验一、反相器设计

实验一反相器设计一、实验目的 1.学习tanner-pro中的s-edit，t-sipice和w-edit软件，完成inv的原理图设计与分析 2.熟悉L-edit的使用，掌握L-edit进行集成电路版图设计的方法； 3.掌握N/P MOS晶体管的工艺步骤、“N阱设计规则”。 4.掌握反相器的调试和性能指标测试方法 5.掌握对反相器进行LVS的步骤与方法二、预习要求 1、根据性能和指标要求，设计并计算电路的有关参数。 2、掌握s-edit编辑环境，设计inv的原理图 3、掌握t-sipice和w-edit仿真环境，完成反相器的仿真 4、掌握L-edit编辑环境，设计inv的版图 5、掌握t-sipice和w-edit仿真环境，完成版图反相器的仿真 6、掌握lvs环境变量 7、写出预习报告三、反相器的设计方法 1、确定电路（选择PMOS管、NMOS管）。 2、选择VDD和GND。 3、加入工作电源进行分析 4、确定工艺规则。 5、绘制INV版图。 6、加入工作电源进行分析 7、LVS比较四、实验内容 1、设计一个具有反相器功能的电路。反相器inv由一对互补的nmos和pmos管构成，通过对输入信号翻转完成输出信号，翻转时间长短有你nmos和pmos 工艺和尺寸决定，直接反映反相器的速度。

2、对所设计的电路进行设计、调试 3、对电路的性能指标进行测试仿真，并改变设计参数（如沟道比等），对结果进行比较分析。画出上述晶体管对应的版图，并且要求画出的版图在电学上，物理几何上，以及功能一致性上正确，版图的设计参考样式如下：

4、版图规则/一致性检查对所设计的版图进行DRC、ERC规则检查对所设计的版图进行LVS一致性检查 5、后仿真与改进对于设计的版图是否能够达到优异的性能，需要通过提取版图上的寄生参数，对含有版图寄生参数的电路进行仿真才能知道，很多时候版图上错误的走线，布图方法会导致致命的错误。对于CMOS反相器版图设计，需要进行以下仿真：给反相器一个阶越信号的输入，观察反相器的输出信号的变化。五、实验报告要求实验报告包括以下内容 1、项目名称 2、已知条件和指标要求 3、所需的软件仿真语句 4、电路设计过程，所选用的电路原理图 5、调试过程，标有经调试后所采用的元件数值的电路图

CMOS反相器版图设计与仿真报告

CMＯS反相器版图设计与仿真报告在此次实例设计中采用Tａnnｅr Pro 软件中的L－Ediｔ组件设计ＣMＯS反相器的版图,进而掌握L-Edit的基本功能和使用方法。 ?操作流程如下:进入L-Eｄit—>建立新文件—>环境设定—>编辑组件—>绘制多种图层形状—>设计规则检查—>修改对象—＞设计规则检查—>电路转化—＞电路仿真。一、绘制反相器版图 1)打开L-Ediｔ程序,并将新文件另存以合适的文件名存储在一定的文件夹下：在自己的计算机上一定的位置处打开L－Ｅdit程序，此时L-Ｅdｉt自动将工作文件命名为Layoｕｔ1.sｄb并显示在窗口的标题栏上。而在本例中则在Ｌ－Edit文件夹中新建立“反相器版图”文件夹,并将新文件以文件名“Eｘ1１”存与此文件夹中。如图一所示。图错误!未定义书签。打开L-Eｄit，并另存文件为Ｅｘ１1 2)取代设定：选择Fｉle－>Ｒepｌaｃe Setup命令,在弹出的对话框中单击浏览按钮,按照路径.．\Samples＼ＳPR\eｘａｍple1\ligｈtｓ.ｔdｂ找到“lighｔs．tdb”文件,单击OK即可。此时可将lｉgｈts.ｔdb文件的设定选择性的应用到目前编辑的文件中。如图二所示。图错误!不能识别的开关参数。取代设定

３)编辑组件:L-Ｅdit编辑方式是以组件（Celｌ）为单位而不是以文件为单位,一个文件中可以包含多个组件,而每一个组件则表示一种说明或者一种电路版图。每次打开一个新文件时便自动打开一个组件并命名为“Ｃell0”；也可以重命名组件名。方法是选择Cell-＞Rename 命令,在弹出的对话框中的Reｎamｅ cell as文本框中输入符合实际电路的名称，如本设计中采用组件名“iｎｖ”即可，之后单击OK按钮。如图三所示。图错误!未定义书签。重命名组件为inｖ 4)设计环境设定:绘制布局图必须要有确实的大小,因此要绘图前先要确认或设定坐标与实际长度的关系。选择Setup->Ｄeｓign命令,打开Set Ｄeｓｉgn对话框,在Ｔｅchｎologｙ选项卡中出现使用技术的名称、单位与设定。本设计中的技术单位是Lａmbda。而Lambｄa单位与内部单位InｔｅｒnaｌＵｎｉt的关系可在TｅchnologｙＳｅｔup选项组中设定。此次设计设定1个Laｍbdａ为１000个Intｅrnａl Ｕｎｉt，也设定１个Lambda等于１个Ｍｉcron。如图四所示。

集成电路设计cmos反相器的电路设计及版图设计

题目: cmos反相器的电路设计及版图设计初始条件： Cadence ORCAD和L-EDIT软件要求完成的主要任务: 1、课程设计工作量：2周 2、技术要求：（1）学习ORCAD和L-EDIT软件。（2）设计一个cmos反相器电路。（3）利用ORCAD和L-EDIT软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计，并进行相应的设计、模拟和仿真工作。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。时间安排： 2013.11.22布置课程设计任务、选题；讲解课程设计具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课程设计答疑事项。 2013.11.25-11.27学习ORCAD和L-EDIT软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。 2013.11.28-12.5对CMOS反相器电路进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。 2013.12.6 提交课程设计报告，进行答辩。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

目录摘要 (3) 绪论 (5) 1软件介绍及电路原理 (6) 1.1软件介绍 (6) 1.2电路原理 (6) 2原理图绘制 (8) 3电路仿真 (10) 3.1瞬态仿真 (10) 3.2直流仿真 (11) 4版图设计及验证 (12) 4.1绘制反相器版图的前期设置 (12) 4.2绘制反相器版图 (13) 4.3 DRC验证 (15) 结束语 (17) 参考文献 (18)

摘要 CMOS技术自身的巨大发展潜力是IC高速持续发展的基础。集成电路制造水平发展到深亚微米工艺阶段，CMOS的低功耗、高速度和高集成度得到了充分的体现。本文将简单的介绍基于ORCAD和L-EDIT的CMOS反相器的电路仿真和版图设计，通过CMOS反相器的电路设计及版图设计过程，我们将了解并熟悉集成电路CAD的一种基本方法和操作过程。关键词：CMOS反相器ORCAD L-EDIT版图设计

第三章 CMOS反相器介绍及设计

第三章CMOS反相器第一节反相器的特性第二节CMOS反相器第三节CMOS反相器的设计第四节环振和反相器链

第一节反相器的特性一、直流特性 1、定义反相器是实现只有一个输入变量的最基本的逻辑门电路符号真值表理想反相器实际反相器逻辑1 OH MAX V V V ≤≤ 逻辑0 MIN OL V V V ≤≤ 不定区 OL OH V V V ≤≤

2、直流电压传输特性VTC Voltage Transfer Characteristics VTC －直流下，将Vout 描述为Vin 的函数 V IL V IH 1OUT IN dV dV =-1OUT IN dV dV =-V M OUT IN V V =

VTC 、噪声容限及过渡区的位置和宽度。阈值电压V M －VTC 曲线中的点 OUT IN V V =V OH ：当输出电平为逻辑“1”时的最小输出电压，转折点1 OUT IN dV dV =-V OL ：当输出电平为逻辑“0”时的最大输出电压 V IL ：当输入电平为逻辑“0”时的最大输入电压 V IH ：当输入电平为逻辑“1”时的最小输入电压

3、噪声容限定义噪声容限：数字电路中对噪声的容忍量。电路的抗噪声干扰能力随噪声容限（NM）的增加而增加。 NM L： NM L＝V IL－V OL NMH：NM H＝V OH－V IH NM L NM H Noise Margin

噪声影响下的数字信号传播在噪声容限内前级反相器输出的逻辑1能够被后级反相器识别前级反相器输出的逻辑0能够被后级反相器识别

CMOS反相器电路版图设计与仿真

CMO反相器电路版图设计与仿真姓名：邓翔学号：33 导师：马奎本组成员：邓翔石贵超王大鹏

CMO反相器电路版图设计与仿真摘要：本文是基于老师的指导下，对cade nee软件的熟悉与使用, 进行CMO反相器的电路设计和电路的仿真以及版图设计与版图验证仿真。关键字：CMO反相器；版图设计。 Abstract：This article is based on the teacher's guida nee, familiar with cade nee software and use, for CMOS in verter circuit design and circuit simulation and Iandscape and the Iandscape design of the simulatio n. Key word : CMOS inverter;Landscape design. 一引言 20世纪70年代后期以来，一个以计算机辅助设计技术为代表的新的技术改革浪潮席卷了全世界，它不仅促进了计算机本身性能的进步和更新换代，而且几乎影响到全部技术领域，冲击着传统的工作模式。以计算机辅助设计这种高技术为代表的先进技术已经、并将进一步给人类带来巨大的影响和利益。计算机辅助设计技术的水平成了衡量一个国家产业技术水平的重要标志。计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善，与工程设计方法的革新紧密相关的。采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。电子技术的发展使计算机辅助设计（CAD）技术成为电路设计不可或缺的有力工具。国内外电子线路CAD软件的相继推出与版本更新，是CAD技术的应用渗透到电子

cmos反相器的电路设计及版图设计

课程设计任务书学生姓名：专业班级：电子1001班指导教师：工作单位：信息工程学院题目: cmos反相器的电路设计及版图设计初始条件： Cadence ORCAD和L-EDIT软件要求完成的主要任务: 1、课程设计工作量：2周 2、技术要求：（1）学习ORCAD和L-EDIT软件。（2）设计一个cmos反相器电路。（3）利用ORCAD和L-EDIT软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计，并进行相应的设计、模拟和仿真工作。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。时间安排： 2013.11.22布置课程设计任务、选题；讲解课程设计具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课程设计答疑事项。 2013.11.25-11.27学习ORCAD和L-EDIT软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。 2013.11.28-12.5对CMOS反相器电路进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。 2013.12.6 提交课程设计报告，进行答辩。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

反相器的版图绘制

反相器的版图绘制一、前言反相器是数字电路中实现逻辑非的逻辑门，其输出电压的逻辑电平与输入电压相反。反相器在电路中很多应用，比如音频放大、时钟振荡器等。反相器既可用晶体管来构成，也可由CMOS来充当，这里我们研究的是由一个NMOS器件与一个PMOS器件组成的最简单的CMOS反相器。CMOS反相器由一个NMOS 器件与一个PMOS器件构成，NMOS与PMOS的栅极连接在一起作为CMOS反相器的输入端，NMOS与PMOS的漏极相连接作为CMOS反相器的输出端，NMOS与PMOS的源极分别接地与接高电平。二、反相器的版图绘制过程 1、前期准备在绘制版图之前，必须要做一些前期准备工作。首先就是在candence软件中为我们接下来要进行的设计建一个library与一个cell。然后我们要根据设计好的版图来计算版图中各部分的尺寸大小。对于反相器的版图绘制过程来说，就是确定NMOS与PMOS的器件长度与宽度，器件中接触孔、金属、多晶硅的尺寸以及其与有源区的相对位置。 2、版图绘制对于CMOS反相器的版图，可以将其两个主要部分——NMOS与PMOS，然后便是两个器件之间的连接部分、NMOS源极接地部分与PMOS源极接高电平的部分以及反相器的输入、输出端。 Ⅰ）、NMOS部分首先进行NMOS部分的版图绘制。选中n型有源区ndiff，按快捷键R画一个宽4.8um，高3.6um的矩形（如图1所示）。然后选中多晶硅poly，按快捷键P画一个宽0.6um，高4.2um的矩形多晶硅区，接着按K键，从有源区左边缘拉一条2.1um的标尺，从有源区的上端和下端各向外拉一条长0.6um的标尺，再根据标尺移动多晶硅，使其左边缘距有源区的左侧2.1um，且多晶硅上、下边缘分别超出有源区的上、下边缘0.6um（如图2所示）。接着选中接触孔contact，画出四个长宽均为0.6um的矩形，将其分别放置到四个角，使其距有源区两侧都为0.9um（如图3所示）。最后选中金属层metal1，画出两个宽为1.4um，高为2.6um的矩形，将其放置在有源区中多晶硅的两侧，使其与相邻的有源区边缘距离均为0.5um（如图4所示）。

反相器设计报告

反相器设计报告一、反相器编辑与仿真 1打开S－Edit，对编辑环境进行设置，选取Setup→Colors命令，可设置背景色、前景色、选择颜色、栅格颜色与原点颜色。在选取Setup→Grid进行格点设置。 2在Schematic Mode下选取Module→Symbol Browser命令，选取spice元件库中NMOS,PMOS,Vdd,Gnd四个模块到Schematic Mode中。 3编辑反相器，根据要求将各模块排列好并正确完成各端点连线后，加入输入输出节点并命名，再对元件参数进行设置。原理图如下图（1） 4选取Symbol Mode，建立反相器符号设置输入输出节点，处输入输出节点名称要和原理图相对应。更改模块名称，选取Module→Rename命令命名为my_inv。符号图下图（2）。反相器原理图（1）反相器符号图（2） 5将编辑好的反相器原理图输出成Spice文件，File→Export命令设置输出路径和输出sp格式文件，命名为my_inv，用Tspice打开my_inv.sp文件进行仿真设置，选择Edit→Insert Command命令，依次进行加载包含文件、Vdd电压值设定、IN的输入信号设定、分析设定、输出设定，本次设计的反相器的设定设定结果和仿真结果分别如下图（3）（4）。设定结果图（3）

仿真结果图（4）二、反相器布局图与仿真 1．取代设定：打开L－Edit，选择File→Replace Setup命就可以将lights。tdb文件的设定选择性的应用到目前编辑的文件中，包括格点设定、图层设定等。 2．环境设定：选择Set→Design命令，将Technology units设为Lambda单位，即设定一个Lambda为1000个Internal Unit，也设定1个Lambda等于1个Micron。 3.绘制pmos：在Layers面饭下拉列表中可选取要绘制的图层，依照PMOS图层依次画出N－WELL、Active、P Select、Poly、Active Contact、Mental1图层，每画一层图都应该进行DRC检查，如果有设计规则错误则进行修改，直至无设计规则错误，按上述步骤设计得PMOS参数为（宽W，高L）N－WELL（23，15）、Active（13，5）、P Select（17，9）、Poly （2，9）、Active Contact（2，2）、Mental1（4，4）。再对元件命名，选取Cell→Rename 命令，键入名称pmos。版图如下图（5） Pmos版图（5） 4.绘制nmos：绘制方法通绘制pmos一样，依次绘制Active、N select、Poly、ActiveContact、Metal1,个参数为Active（13，5）、N select（17，9）、Poly（2，9）、ActiveContact（2，2）、Metal1（4，4）。nmos如下图（6）.