.OP
vin1 in1 gnd pulse(2.4v 2.6v 0n 0n 0n 100n 200n ) vin2 in2 gnd dc 2.5 .tran 1n 400n .probe .end
3.HSPICE的模拟结果(附带文件:com_hspice_wave.bmp)
tpr tpf
红色曲线:in2端输入信号 黄色曲线:in1端输入信号 橙色曲线:out2端输出信号
由此波形图可以看出:上升时延大约为:60ns,下降时延大约为40ns,总的时延平均为50ns. 虽然,性能不是很理想,但功能是基本实现了;可以进一步优化。 4.参数确定
最终确定的参数为: PMOS:
(W25uMW25uMW25uMW12.5uMW12.5uM )1?,()2?,()3?,()4?,()5?L2.5uML2.5uML2.5uML2.5uML2.5uMW40uMW40uMW80uM)1?,()2?,()3? L2.5uML2.5uML2.5uMNMOS:
(Ibias=30uA
五.比较器的物理版图设计
1.编辑比较器的原理图(附带文件为com_sch.png) 利用IC工具软件可以编辑比较器的原理图如下:
2.据编辑比较器的版图(附带文件:com_layout.png和com.gds) (1)总的比较器版图几何结构如下图所示
左上:MP4和MP5
右上:MP1、MP2 和MP3 左下:MN1和MN2 右下:MN3
(2)总体布局规划
一方面,从电路的电气可靠性考虑,把输入差分放大管MP4和MP5和输出的MN3布
局成对角线方位,可以减少输出对输入的干扰;另一方面,从电路的几何面积考虑,把MP1、MP2 和MP3分别拆成两条长为12.5um的栅,把MN1和MN2分别拆成两条长为20um的栅,把MN3拆成4条长为20um的栅,并按上图布局可以使整个版图紧凑面积最小。 (3)MOS晶体管的匹配
由于MP4和MP5的宽长比不是很大,没有拆分,所以把他们平行并排对称布图匹配;MP1、MP2 和MP3分别拆成两条长为12.5um的栅,并把MP1排在中间,MP2 和MP3分别排在它的两侧;MN1和MN2分别拆成两条长为20um的栅,并按共质心方式布图匹配。 (4)大尺寸MOS晶体管的处理
MN3的宽长比高达80/2.5,把它拆分成4条长为20um的栅,单管版图几乎正方形。 (5)在DRC检查
由于事先较为详细的理解了中微晶圆电子有限公司”的《0.5uM SPTM COMS PROCESS DESIGN RULES》内容,布图过程程中,尽可能根据它来取相应部分的尺寸,因此布图过程中没有太多的DRC错误。但是这里必须提到一个失误,由于疏忽,误以为contact到poly栅的间距大于0.7,并且以此为准先画源和漏区金属时都没有打contact,等到最后打contact并做DRC检查时,此问题暴露了,最后由于时间太紧,只好修改的divaDRC.rule文件,强行把这约束改为0.7,结果DRC检查没有错误。可是,如果流片这是万万不可的,因为工艺决定了DRC的约束,这里讲述的这种做法也是不允许的,只是时间太紧了(版图我画到凌晨4:38)才如此操作,不过正确的方法因该是:把contact到poly栅的间距调大到0.8。通过这问题,我也吸取教训:不可以最后打contact否则易出错;还是得认真。
3.整体DRC检查及其结果(附带文件:drcout.sum) DRC最后检查结果如drcout.sum文件所述如下图所示:
DRC错误列表空,可见没有DRC错误。
4.LVS检查及其结果(附带文件:lvsout.lvs)
LVS检查结果如lvsout.lvs文件所述,如下图所示:
由此可见LVS检查通过。
5.该版图设计的不足:
(1)MN2管的两个栅之间打了一个contact,不利于和MN1管匹配。如下图所示:
Contact
(2)用poly来连接多晶硅栅如下图所示,最好用金属以减小寄生电阻。
poly
(3)三个偏置管由于栅条有限难以匹配
6.最后输出版图文件(附带文件:com.gds)
六.文件列表说明
所有的文件在report+gds文件夹中
(1)HSPICE网表文件:com_hspice_netlist.sp (2)HSPICE输出波形图:com_hspice_wave.bmp (3)IC51编辑的原理图(屏幕硬拷贝):com_sch.png (4)IC51编辑的版图(屏幕硬拷贝):com_layout.png (5)DRC检查结果文件:drcout.sum (6) LVS检查结果文件:lvsout.lvs (7)GDSII版图文件:com.gds
两级开环比较器的设计



