学生实验报告
系别 电子信息学院 班级 11电科 姓名 李财娟 学号 29 成绩 课程名称 电子技术实验 实验名称 实验时间 指导教师 教师签名 张华斌 报 告 内 容 电流镜和基准电压源的设计 2014年3月27日 张华斌 批改时间 2014年 月 日 一、实验目的和任务 使学生熟练掌握cadence软件，学会建立schematic和virtuoso单元库，应用该软件提供的工艺库设计电路图，并在此基础上建立电路符号图。通过实验完成新单元库的建立，设计电路原理图的设计及建立符号图。熟悉电流镜和基准电压源的设计过程和仿真方法。 通过该实验，使学生了解电流镜和基准电压源结构，加深对知识的理解，增强学生的实验与综合设计能力，进而为今后从事科研、开发工作打下良好基础。 二、实验原理介绍 Cadence工具是集成电路设计的重要软件工具，其设计平台为服务器，用户可以通过计算机网络工具在license许可的情况下进行服务器登录，此时每个用户相当于一个工作站。 用户登录UNIX/LINUX服务器运行Cadence设计软件建立用户电路原理图和版图单元库画电路拓扑图并设置参数值 建立电路图符合以便进行系统设计和仿真 单元库设计过程中要保证使用的名称与所设计的电路一致，便于以后工作时的查找，调用和修改。电路中的参数应该与工程师计算的参数值一致，设置时要注意检查和纠正，防止出现错误。设置电路或版图时，选择的工艺库要正确，使用过程中要不断的查阅工艺文件手册中的各个元器件的物理特性和工作特点，以保证电路图将来制作的过程中不会出现错误。 在模拟电路设计时，首先必须熟悉电路的结构和功能，其次熟练计算电路中元器件的一些重要参数，最后对电路进行仿真和优化。因此，通常先在纸上用最简单的方法进行手工电路设计。下面列出了AMS C35 FETs的典型参数。 Ids?KP(n,p)2?Idsfor NFETW?Vgs?VTH?n,p??2?? (1) ??Ifor PFETL?dsKP?n,p???eff?n,p?Cox-++++++++++++ VTH?n,p??VTH0?n,p????n,p???2?F?n,p??VBS?2?F?n,p??? (2) ??Vdsat?Vgs?VTH?n,p? VDDR1M1IREF R2表1 AMS C35FETs的典型参数 （*）：for W = 10um and L = 0.35um 3.3V NFET KPn VTH0n(*) 170 0.50 0.58 0.44 KPp VTH0p(*) 3.3V PFET 58 -0.65 -0.40 0.42 Unit ?A/V2 V V1/2 V ?n ?Fn ?p ?Fp 三、实验内容和步骤 在每个用户的PC机上运行linux操作系统，并通过网络登录服务器，执行icfb&命令来运行cadence软件，正常运行后的框图如下： 1. 出现CIW(Command Interpreter window)命令解释画面，选择菜单Tools建库，library manager。 2. 在库管理library manager的对话框中的菜单File—New—Library，建立自己的工作库。如：WX_zhanghb，此时应选择所应用的工艺库。 3. 建立原理图设计库，此时应选择Cell Name单元名称，如：inverter 反相器。Tool工具选择为Composer-Schematic 4. 建立版图设计库，此时选Tool中的Virtuoso，相应的View Name为layout。 5. 在Schematic Editing原理编辑桌面，选择菜单Add下拉条中的instance或直接用快捷键“i”插入工艺库中的元器件，如：电阻、电容、电感、BJT、MOS管等。 6. 对于工艺库中的类别来选择器件，如：通过Browse查找工艺库tsmc13rf中的nmos2v。 7. 利用快捷键“Q”来对MOS管中的宽度、长度以及插指数量进行修改，单位部分维持不变，如图中的Edit Object Properties。 8. 插入PMOS管的方法如步骤6，单元Cell为pmos2v，修改其中器件的尺寸大小。器件显示大小可以用鼠标的中键调整。 9. 如果作新单元版图设计，首先点击库中已经建立的用户库，如：WX_zhanghb，选择该窗口下左上角的File中的Cell view，其次，选择Tool中的virtuoso，填上该版图的名称Cell name，如：inverter。最后，点击OK。将出现virtuoso?Layout Editing桌面，该桌面的左侧为工艺中的各个层和掺杂等信息，右侧为选择图形和确定尺寸大小。 10. 设计反相器电路符号图inverter，先依据步骤6、7、8调入相关的MOS管。 11. 插入Pin脚，输入信号Vin, 输出信号Vout, 电源Vdd, 地端Gnd四个与外界连接的端子。 12. 用Wire narrow画电路图连接线，并检查电路的正确性check and save。 13. 创建inverter符号，在当前窗口下选择菜单Design—Create Cellview—From Cellview。 14. 在Cellview From Cellview对话框中选择OK，更改Top Pins 中的Gnd为Bottom Pins。 15. 单击[@partName]并按快捷键Q，修改该原理图符号的名称，以便后来调用symbol。 16. 查看电路图symbol的实物图时，选中该符号按E键即可。 17. 创造反相器的版图，在所画的电路原理图状态下，由菜单tools—design synthesis---layout XL 18. 选择Create New，点击OK。 19. 在Cell Name填写inverter，点击OK，此时进入Virtuoso? XL Layout Editing状态。 20. 在layout中，选择connectivity---update---components and Nets 21. 按Shift+F键，显示版图的图层结构。在此基础上连接版图中的互连线，完成电路的版图。
半导体集成电路实验报告一
