集成电路基础课程报告.doc
文本预览下载声明
华北水利水电学院 200811030 檀超男
PAGE19 / NUMPAGES19
集
成
电
路
基
础
课
程
报
告
学号:200811030
姓名:檀超男
专业:电子信息工程
目 录
任务一 用tanner画cmos反相器原理图及瞬态仿真和直流传输特性分析···················(3)
任务二 用tanner画cmos反相器版图及瞬态分析·····(9)
任务三 用tanner画两级cmos运算放大器原理图及其动态分析···························(14)
报告总结·····························(18)
一、CMOS反相器原理图及瞬态分析和直流传输特性分析
1、CMOS反相器原理图
(1)打开s-Edit程序,选择File—Save As,另存为tan_1.
(2)环境设置:选择Setup—Colors,设置背景色、前景色、选取的颜色、栅格颜色与原点颜色。
(3)添加所需的组件库,然后开始画原理图:通过选择Module—SymbolBrowser添加元器件,最后连线,CMOS反相器的原理图如下:
(4)建立CMOS反相器的符号:用三角形工具和直线画出反相器的符号,通过选择View—Symbol Mode命令,可以切换符号模式如下图:
(5)更改模块名 :选择Module—Rename命令,打开Module Rename对话框对模块进行重命名。
2、CMOS反相器瞬态分析
(1)加入5.0V的工作电源和方波输入信号后原理图如下所示:
(2)将设计好的S-Edit电路图输出成Spice格式的文件,然后自动打开生成的T—Spice文件。
(3)加载包含文件:本次流程引用的是1.25um的CMOS流程组件模型文件“m12_125.md”,将鼠标移到主要电路前面,选择Edit—Insert Command命令,打开T—Spice Command Tool对话框,选择Files选项中的Include file选项,单击browse按钮,找到“..\Tanner\Tspice 70\models\m12_125.md”文件,单击Insert command按钮。
(4)类似的进行分析设定和输出设定。最后的T—Spice文件如下图所示:
(5)运行并在W—Edit中观察结果:点击运行按钮,将会产生.out的仿真图形,如下图所示:
(6)分析结果:时间10-110ns的输入数据为1,反相结果应为0,代表V(out)=0,从模拟结果来看,时间10-110ns的输出电压结果是正确的。时间120-200ns的输入数据为0,反相结果应为1,代表V(out)=1,??模拟结果来看,时间120-200ns的输出电压结果也是正确的。
3、CMOS反相器直流传输特性分析
(1)复制反相器原理图,并参照上述步骤加入5.0V的直流工作电源和1.0V的直流电压源作为输入信号,最终原理图如下:
(2)输出成Spice文件。
(3)加载包含文件:本次流程仍引用的是1.25um的CMOS流程组件模型文件“m12_125.md”,因此参照瞬态分析加载包含文件。
(4)分析设定:直流分析从0—5.0V。
(5)输出设定:依然参照瞬态分析设定。最终的Spic文件如下:
(6)进行模拟,生成的.out文件如下:
(7)在W-Edit中观察模拟结果,即反相器的传输特性曲线,横坐标为输入电压,纵坐标为输出电压。
(8)分析结果:0-0.8V区间,N管截止,P管饱和导通,所以输出OUT=vdd=5V;0.8-2.0V区间,N管饱和导通,P管线性导通,反相器相当于一个增益较小的放大器,随着输入的增大,输出将减小,但减小较慢;2.0-2.4V区间,N管、P管同时饱和导通,此时反相器相当于一个有缘电阻很大的反相放大器,增益极大,所以随着输入的增大,输出急剧下降;2.4-3.5V区间,N管进入线性导通区、P管仍饱和导通,N管做P管的负载管,增益较小,所以随着输入的增大,输出下降缓慢;3.5-5.0V区间,P管截止、N管维持非饱和导通,所以导致输出为0.
二、CMOS反相器版图及瞬态分析
1、CMOS反相器版图
(1)用L—Edit画PMOS版图:打开T-Edit程序,取代设定,选择..\Tanner\Ledit90\Samples\SPR\example1\lights.tdb文件。然后进行环境设定,设定结果为:1个格点距离等于1个坐标单位也等于1个Micron。最后依次绘制24*15格的N Well层、14*5格的Active层、18*9
显示全部