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1、 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ta
2、nner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 设计背景.1 设计目标.1 反相器.2 反相器电路结构.2 反相器电路仿真.3 反相器的版图绘制.4 反相器的版图电路仿真.4 检查匹配.5 总 结.7 参考文献
3、.8 附录一：原理图网表.9 附录二：版图网表.10 1.绪 论 设计背景 Tanner 集成电路设计软件是由 Tanner Research 公司开发的基于 Windows 平台的用于集成电路设计的工具软件。该软件功能十分强大，易学易用，包括 S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit 与 LVS，从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。其中的 L-Edit版图编辑器在国内应用广泛，具有很高知名度。L-Edit Pro 是 Tanner EDA 软件公司所出品的一个 IC 设计和验证的高性能软件系统模块，具有高效率，交互式等特点，强大而且完善的功能包括从 IC 设计到输出，以及
4、最后的加工服务，完全可以媲美百万美元级的 IC 设计软件。L-Edit Pro 包含 IC 设计编辑器(Layout Editor)、自动布线系统(Standard Cell Place&Route)、线上设计规则检查器（DRC）、组件特性提取器（Device Extractor）、设计布局与电路 netlist 的比较器(LVS)、CMOS Library、Marco Library，这些模块组成了一个完整的 IC 设计与验证解决方案。L-Edit Pro 丰富完善的功能为每个 IC 设计者和生产商提供了快速、易用、精确的设计系统。设计目标 1.用 tanner 软件中的原理图编辑器 S-E
5、dit 编辑 CMOS 反相器电路原理图。2.用 tanner 软件中的 TSpice 对 CMOS 反相器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 CMOS 反相器的版图电路进行仿真并观察波形。5.用 tanner 软件中的 layout-Edit 对 CMOS 反相器进行 LVS 检验观察原理图与版图的匹配程度。反相器 反相器电路结构 CMOS 反相器可以说是最常用的基本功能电路之一了，广泛应用于数字逻辑电路电路设计中。在本次课程设计中，使用 tanner 软件中的原
6、理图编辑器 S-Edit 编辑 CMOS 反相器电路原理图。详细描述各 MOS 管中栅、源、漏及衬底的详细连接方式。其中 原理图如图。图 CMOS 反相器的原理图 反相器电路仿真 使用 TSpice 对原理图进行仿真。首先，生成电路网表，如图。图 生成原理图电路网表 给 CMOS 反相器的输入端加入 CP 激励信号，信号 D 端加入信号。仿真中高电平为Vdd=5V，低电平为 Gnd，并添加输入输出延迟时间。进行仿真，输出波形。波形图如下图。图 CMOS 反相器输入输出波形图 反相器的版图绘制 用 L-Edit 版图绘制软件对 CMOS 反相器电路进行版图绘制，版图结果如图。图 CMOS 反相器
7、电路版图 进行 DRC 检测，检测是否满足设计规则。如图。图 DRC 验证结果 反相器的版图电路仿真 同原理图仿真相同，首先生成电路网表。如图。图 生成版图电路网表 添加激励、电源和地，同时观察输入输出波形，波形如图。图 CMOS 反相器电路版图输入输出波形图 CMOS 反相器电路的版图仿真波形与原理图的仿真波形，基本一致，并且符合输入输出的逻辑关系，电路的逻辑设计正确无误。检查 用对 CMOS 反相器进行 LVS 检查验证，首先添加输入输出文件，选择要查看的输出，观察输出结果检查 CMOS 反相器电路原理图与版图的匹配程度。首先导入网表，如下图图。图 导入网表 输出结果如图。图 电路 LVS
8、 检查匹配图 网表匹配，设计无误。总 结 通过两周的课程设计学习，综合运用所学的知识完成了设计任务。使我更进一步熟悉了专业知识，并深入掌握仿真方法和工具、同时为毕业设计打基础的实践环节。进一步熟悉设计中使用的主流工具，学习了良好的技术文档撰写方法；了解后端设计；加深综合对所学课程基础知识和基本理论的理解好掌握，培养了综合运用所学知识，独立分析和解决工程技术问题的能力；培养了在理论计算、制图、运用标准和规范、查阅设计手册与资料以及应用工具等方面的能力，逐步树立正确的设计思想。通过对典型 IC 集成电路的原理图和版图的绘制及仿真，对模拟电路的工作原理有了进一步的了解。再借助 tanner 软件模拟
9、电路的原理图绘制及其版图生成，熟悉了tanner在此方面的应用，以增强计算机辅助电路模拟与设计的信心。参考文献 附录一：原理图网表*SPICE netlist written by S-Edit Win32 *Written on Jul 4,2013 at 20:59:07.include C:UsersAdministratorDesktoptannerTSpice70models .tran/op 10n 400n method=bdf.print tran v(in)v(out)*Waveform probing commands.probe.options probefilename
10、=+probesdbfile=C:UsersAdministratorDesktoptannerinv+probetopmodule=inv *Main circuit:inv M1 out in Gnd Gnd NMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M2 out in Vdd Vdd PMOS L=2u W=22u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u v3 Vdd Gnd v4 in Gnd pulse 0 10n 10n 100n 200n)*End of main circuit:inv 附录二：版图网表*Circui
11、t Extracted by Tanner Researchs L-Edit Version /Extract Version ;*TDB File:C:UsersAdministratorDesktoptannerinv *Cell:Cell0 Version *Extract Definition File:.LEdit90SamplesSPRexample1 *Extract Date and Time:07/04/2013-20:58 .include C:UsersAdministratorDesktoptannerTSpice70models *Warning:Layers with Unassigned AREA Capacitance.*Warning:Layers with Unassigned FRINGE Capacitance.*