CMOS反相器数电实验报告

1.实验目的

1.1了解Schematic设计环境

1.2掌握反相器电路原理图输入方法

1.3掌握逻辑符号创建方法

2实验原理

在Schematic设计环境中本实验所用的主要菜单有Tool、Design、Window、Edit、Add、Check、Sheet、Options等项。其中常用菜单有：

Tool菜单提供设计工具以及辅助命令。比如，lab4、lab5所使用的仿真工具ADE，就在Tool下拉菜单中。

Window菜单中的各选项有调整窗口的辅助功能。比如，Zoom选项对窗口放大（Zoom in）与缩小（Zoom out），fit选项将窗口调整为居中，redraw选项为刷新。

Edit菜单实现具体的编辑功能，主要有取消操作（Undo）、重复操作（Redo）、拉伸（Stretch）、拷贝（copy）、移动（Move）、删除（Delete）、旋转（Rotate）、属性（Properties）、选择（Select）、查找（Search）等子菜单，在以下实验中将大量应用。

Add菜单用于添加编辑所需要的各种素材，比如元件（Instance）或输入输出端点（pin）等。

3实验步骤

3.1在ic5141中设计的管理以库的方式进行。库管理器中包含有设计使用的工艺库和ic5141软件提供的一些元件库。无论画电路图还是设计版图，都和建库有关，所以首先建立一个库文件，方法如下：

CIW界面点击File菜单，出现下拉菜单，选命令File→New→Library，出现“New Library”对话框，填入合适的信息，如图1所示。

新建库后面还将用于版图绘制，选第二个选项，即“Attach to an existing techfile”,单击“OK”按钮，完成新库的建立。

3.2电路原理图输入

设计库建好后，就可以开始画电路原理图，具体过程如下。

建立设计原理图：在CIW中选菜单单项File→New→Cellview，出现“Create new File”对话框，如图所示填写、选择相应的选项，点击OK按钮，进入原理如编辑器。

3.3建立好原理图之后就可以添加例化元件，设置参数并进行仿真了。

3.4完成原理图之后，为便于进行仿真，需要进行symbol的创建，即生成符号图。

产生初始symbol。

3.5编辑symbol，得到最终的反相器symbol。

3.6保存并推出原理图编辑页面，至此原理图的输入完成。之后进行电路的仿真，在原有反相器基础上添加各种激励源和地等，如图所示。

3.7测试电路输入完成，进行仿真。

实验要求反相器的上升时间和下降时间相等，由文献知上升时间与PMOS的宽长比W/L成反比，下降时间与NMOS的宽长比W/L成反比，调整两个MOS管的宽长比可以使得上升时间和下降时间相等。经过不断调试，最终得到的结果如下：

上升延

下降沿

由图可知上升延为2.34ns，下降沿为2.33ns，符合要求。

仿真中个器件的参数如下：

Pmos：W/L=3u/1u

Nmos：W/L=1u/1u

Vdc: 3V

Vpulse: T=40ns,voltage1=0V,voltage2=3v;

Cap: C=100fF;

4电路原理图设计的一般流程

从以上可以看出电路原理图设计的一般流程如下：

开始

新建库文件和原理图文件

添加例化元器件并设置参数

原理图布线

检查并保存

在模拟设计环境ADE中仿真

否是否符合要求

是

保存结果

结束