电子科技大学-集成电路原理实验-集成电路版图识别与提取-王向展
电子科技大学集成电路原理实验CMOS模拟集成电路设计与仿真王向展
实验报告课程名称：集成电路原理实验名称： CMOS模拟集成电路设计与仿真小组成员：实验地点：科技实验大楼606 实验时间： 2017年6月12日2017年6月12日微电子与固体电子学院一、实验名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真二、实验学时：4三、实验原理1、转换速率（SR）：也称压摆率，单位是V/μs。
运放接成闭环条件下，将一个阶跃信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。
2、开环增益：当放大器中没有加入负反馈电路时的放大增益称为开环增益。
3、增益带宽积：放大器带宽和带宽增益的乘积，即运放增益下降为1时所对应的频率。
4、相位裕度：使得增益降为1时对应的频率点的相位与-180相位的差值。
5、输入共模范围：在差分放大电路中，二个输入端所加的是大小相等，极性相同的输入信号叫共模信号，此信号的范围叫共模输入信号范围。
6、输出电压摆幅：一般指输出电压最大值和最小值的差。
图 1两级共源CMOS运放电路图实验所用原理图如图1所示。
图中有多个电流镜结构，M1、M2构成源耦合对，做差分输入；M3、M4构成电流镜做M1、M2的有源负载；M5、M8构成电流镜提供恒流源；M8、M9为偏置电路提供偏置。
M6、M7为二级放大电路，Cc为引入的米勒补偿电容。
其中主要技术指标与电路的电气参数及几何尺寸的关系：转换速率：SR=I5I I第一级增益：I I1=−I I2I II2+I II4=−2I I1I5(I2+I3)第二级增益：I I2=−I I6I II6+I II7=−2I I6I6(I6+I7)单位增益带宽：GB=I I2I I输出级极点：I2=−I I6I I零点：I1=I I6I I正CMR：I II,III=I II−√5I3−|I II3|(III)+I II1,III负CMR：I II,III=√I5I1+III5,饱和+I II1,III+I II饱和电压：III,饱和=√2I III功耗：I IIII=(I8+I5+I7)(I II+I II)四、实验目的本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。
集成电路原理实验讲义
实验指导书教学单位：电子工程系课程名称：集成电路原理面向专业：电子科学与技术电子科技大学中山学院2010年2月实验指导书实验一：熟悉L-EDIT软件工具学时安排：3学时实验类别：演示性实验要求：必做￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣一、实验目的和任务本实验其目的在于：学会使用集成电路版图设计L-EDIT软件工具，熟练画电路版图的操作指令和各种快捷命令，并熟悉应用特定工艺库即工艺文件来实现电路。
通过该实验，使学生掌握L-EDIT的设计方法，加深对课程知识的感性认识，增强学生的设计与综合分析能力，为将来成为优秀的后端工程师做准备。
二、实验原理介绍如将设计好的电路制成实际使用的集成块，就必须利用版图工具将设计的电路采用标准工艺文件转换成可以制造的版图。
然后再将版图提交给集成电路制造厂家（foundry），完成最后的集成块制造，所以画版图的本质就是画电路原理图。
在画版图时，首先要明白工艺文件的含义，每一种工艺文件代表一条工艺线所采用的光刻尺寸，以及前后各个工序等等；其次要懂得所使用的工具步骤及各个菜单及菜单栏的内容，以便熟练使用该软件；最后对所画版图进行验证，确保不发生错误。
此外，还必须了解所使用的版图设计法则，对于不同的工艺尺寸其法则有所不同，这就要求设计者在应用该软件时，必须熟悉相应的设计法则，为完成正确的版图做准备。
该实验原理是画常用的NMOS管，画图时要求熟悉NMOS的工艺过程及设计法则。
三、实验设备介绍1.工作站或微机终端一台2.局域网3.L-EDIT版图工具软件 1套四、实验内容和步骤了解L-EDIT版图软件工具的安装，熟悉该软件工具栏的菜单功能及使用方法。
试以NMOS器件为例，调用相应的工艺文件画版图（如选用几微米的工艺线、设计法则）。
对所画的版图进行DRC验证，并修改不正确的部分。
1.安装L-EDIT仿真软件：先点击Daemon.exe文件，用虚拟光驱将.ISO文件载入，并点击L-EDIT 的Setup.exe文件即可。
集成电路实验 王向展
电子科技大学实验报告二、实验项目名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真三、实验地点：211大楼606房间四、实验学时：4五、实验目的：（1）综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路版图设计，掌握基本的IC版图布局布线技巧。
（2）学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行版图的的设计与验证六、实验原理：IC设计一般规则：①根据用途要求，确定系统总体方案②根据电路的指标和工作条件，确定电路结构与类型，然后通过模拟计算，决定电路中各器件的参数（包括电参数、几何参数等），EDA软件进行模拟仿真。
③根据电路特点选择适当的工艺，再按电路中各器件的参数要求，确定满足这些参数的工艺参数、工艺流程和工艺条件。
④按电路设计和确定的工艺流程，把电路中有源器件、阻容元件及互连以一定的规则布置在硅片上，绘制出相互套合的版图，以供制作各次光刻掩模版用。
⑤生成PG带制作掩模版⑥工艺流片⑦测试，划片封装实验模拟基于Cadence 平台的电路设计与仿真七、实验内容：1、UNIX操作系统常用命令的使用，Cadence EDA仿真环境的调用。
2、设计一个运算放大器电路，要求其增益大于60dB, 相位裕度大于45º，功耗小于10mW。
3、根据设计指标要求，选取、确定适合的电路结构，并进行计算分析。
4、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC分析、瞬态Trans分析、建立时间小信号特性和压摆率大信号分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法。
5、电路性能的优化与器件参数调试，要求达到预定的技术指标。
6、整理仿真数据与曲线图表，撰写并提交实验报告。
八、实验仪器与器材（1）工作站或微机终端一台（2）EDA仿真软件 1套九、实验结果：1、根据实验指导书熟悉UNIX操作系统常用命令的使用，掌握Cadence EDA仿真环境的调用。
2、根据设计指标要求，设计出如下图所示的电路结构。
并进行计算分析，确定其中各器件的参数。
电子科技大学 集成电路原理实验模拟集成电路版图设计与验证 王向展
实验报告课程名称：集成电路原理实验名称：模拟集成电路版图设计与验证小组成员：实验地点：科技实验大楼606实验时间：2017年6月19日2017年6月19日微电子与固体电子学院一、实验名称：模拟集成电路版图设计与验证二、实验学时：4三、实验原理1、电路设计与仿真实验2内容，根据电路的指标和工作条件，然后通过模拟计算，决定电路中各器件的参数（包括电参数、几何参数等），EDA软件进行模拟仿真。
2、工艺设计根据电路特点结合所给的工艺，再按电路中各器件的参数要求，确定满足这些参数的工艺参数、工艺流程和工艺条件。
3、版图设计按电路设计和确定的工艺流程，把电路中有源器件、阻容元件及互连以一定的规则布置在Candence下的版图编辑器内。
并优化版图结构。
四、实验目的本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。
其目的在于：1、根据实验任务要求，综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路版图设计，掌握基本的IC版图布局布线技巧。
2、学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行版图的的设计与验证。
通过该实验，使学生掌握CMOS模拟IC版图设计的流程，加深对课程知识的感性认识，增强学生的设计与综合分析能力。
五、实验内容1、UNIX操作系统常用命令的使用，Cadence EDA仿真环境的调用。
2、根据实验2所得参数，自主完成版图设计，并掌握布局布线的基本技巧。
3、整理版图生成文件，总结、撰写并提交实验报告。
六、实验仪器设备（1）工作站或微机终端一台（2）EDA仿真软件1套七、实验步骤1、根据实验指导书掌握Cadence EDA仿真环境的调用。
熟悉版图编辑器Layout Editor的使用。
了解基本的布局布线方法及元器件的画法。
2、根据实验2所计算验证的两级共源CMOS运放的元器件参数如表1所示，在版图设计器里画出相应的元器件，对V+、V-、V out、V DD、GND的压焊点位置合理化放置，通过金属画线将各个元器件按实验2的电路图合理连接，避免跳线。
本科生课-集成电路版图设计-实验报告
西安邮电大学集成电路版图设计实验报告学号：XXX姓名：XX班级：微电子XX日期：20XX目录实验一、反相器电路的版图验证1)反相器电路2)反相器电路前仿真3)反相器电路版图说明4)反相器电路版图DRC验证5)反相器电路版图LVS验证6)反相器电路版图提取寄生参数7)反相器电路版图后仿真8)小结实验二、电阻负载共源放大器版图验证9)电阻负载共源放大器电路10)电阻负载共源放大器电路前仿真11)电阻负载共源放大器电路版图说明12)电阻负载共源放大器电路版图DRC验证13)电阻负载共源放大器电路版图LVS验证14)电阻负载共源放大器电路版图提取寄生参数15)电阻负载共源放大器电路版图后仿真16)小结实验一、反相器电路的版图验证1、反相器电路反相器电路由一个PMOS、NPOS管，输入输出端、地、电源端和SUB 端构成，其中VDD接PMOS管源端和衬底，地接NMOS管的漏端，输入端接两MOS管栅极，输出端接两MOS管漏端，SUB端单独引出，搭建好的反相器电路如图1所示。
图1 反相器原理图2、反相器电路前仿真通过工具栏的Design-Create Cellview-From Cellview将反相器电路转化为symbol，和schemetic保存在相同的cell中。
然后重新创建一个cell，插入之前创建好的反相器symbol，插入电感、电容、信号源、地等搭建一个前仿真电路，此处最好在输入输出网络上打上text，以便显示波形时方便观察，如图2所示。
图2 前仿真电路图反相器的输入端设置为方波信号，设置合适的高低电平、脉冲周期、上升时间、下降时间，将频率设置为参数变量F，选择瞬态分析，设置变量值为100KHZ，仿真时间为20u，然后进行仿真，如果仿真结果很密集而不清晰可以右键框选图形放大，如图3所示。
图3 前仿真结果3、反相器电路版图说明打开之前搭建好的反相器电路，通过Tools-Design Synthesis-Laout XL新建一个同cell目录下的Laout文件，在原理图上选中两个MOS管后在Laout中选择Create-Pick From Schematic从原理图中调入两个器件的版图模型。
集成电路版图设计(反向提取与正向设计)
集成电路设计综合实验报告班级：微电子学1201班姓名：学号：日期：2016年元月13日一.实验目的1、培养从版图提取电路的能力2、学习版图设计的方法和技巧3、复习和巩固基本的数字单元电路设计4、学习并掌握集成电路设计流程二.实验内容1. 反向提取给定电路模块（如下图所示），要求画出电路原理图，分析出其所完成的逻辑功能，并进行仿真验证；再画出该电路的版图，完成DRC验证。
2. 设计一个CMOS结构的二选一选择器。
（1）根据二选一选择器功能，分析其逻辑关系。
（2）根据其逻辑关系，构建CMOS结构的电路图。
（3）利用EDA工具画出其相应版图。
（4）利用几何设计规则文件进行在线DRC验证并修改版图。
三.实验原理1. 反向提取给定电路模块方法一:直接将版图整体提取（如下图）。
其缺点：过程繁杂,所提取的电路不够直观,不易很快分析出其电路原理及实现功能。
直接提取的整体电路结构图方法二：将版图作模块化提取，所提取的各个模块再生成symbol，最后将symbol按版图连接方式组合成完整电路结构（如下图）。
其优点：使电路结构更简洁直观、结构严谨、层次清晰，更易于分析其原理及所实现的功能。
CMOS反相器模块CMOS反相器的symbolCMOS传输门模块 CMOS传输门的symbolCMOS三态门模块 CMOS三态门的symbolCMOS与非门模块 CMOS与非门的symbol各模块symbol按版图连接方式组合而成的整体电路经分析可知，其为一个带使能端的D锁存器，逻辑功能如下:①当A=1，CP=0时，Q=D，Q—=D—；②当A=1，CP=1时，Q、Q—保持；③当A=0，Q=0，Q—=1。
2.CMOS结构的二选一选择器二选一选择器（mux2）的电路如图所示，它的逻辑功能是：①当sel=1时，选择输入A通过，Y=A；②当sel=0时，选择输入B通过，Y=B。
二选一选择器（mux2）由三个与非门（nand）和一个反相器（inv）构成(利用实验1 的与非门和反相器symbol即可)。
第一章 - 绪论
型IC。
王向展
2015年5月31日11时37分
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集成电路原理与设计
双极型 P MOS 单片集成电路 MOS型 NMOS CMOS 按结构分类 BiMOS BiCMOS型 BiCMOS 厚膜混合集成电路 混合集成电路 集成电路 薄膜混合集成电路 按规模分类 SSI 、MSI、LSI、VLSI 、ULSI、GSI 组和逻辑电路 数字电路 时序逻辑电路 线性电路 按功能分类 模拟电路 非线性电路 数模混合电路 按应用领域分类
Bardeen提出了表面态理论， Schokley给出了实现放大器的
基本设想，Brattain设计了实验。 1947 年12 月23 日，第一次 观测到了具有放大作用的晶体管。
王向展
2015年5月31日11时37分
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集成电路原理与设计
肖克莱(William Shockley)
巴丁(JohnBardeen)
王向展
2015年5月31日11时37分
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集成电路原理与设计
参考资料：（1995年以前）
1. 双极集成电路分析与设计基础，贾松良，电子工业出版社，1987年。 TN431 146。 2. MOS集成电路分析与设计基础，张建人，电子工业出版社，1987。 3. CMOS VLSI设计原理和系统展望，[美]，Neil Weste著，高教出版 社。TN47 W388。 4. 超大规模集成物理学导论，童勤义，电子工业出版社， TN471。 5. 集成电路设计原理 - 模拟集成电路，复旦大学微电子教研室，高教 出版社。 TN431.1 5222。 6. 超大规模集成电路技术，[美]，施敏，科学出版社。TN49 S93。 7. 双极与MOS模拟集成电路设计，[美]，艾伦.B.格里本，上海交大出 版社。 TN431.1 9188。
版图实验报告(完美版)
图 1-9 带隙基准源的电路原理图 10、完成电路图后按 X 键检查和保存，无错误后退出；
第４页
11、回到 ic6151 界面，依次选择 File->Export->CDL,弹出 CDL Out 界面，个参数如图 1-10 所பைடு நூலகம்；
第８页
实验二： 带隙基准源电路的版图设计
一、实验目的： 1、熟悉 Linux 系统基本命令并学会使用同时熟练画 layout 的一些快捷方式； 2、掌握半导体集成电路的设计规则； 3、掌握半导体集成电路的布局布线； 4、掌握使用 Cadence Virtuoso 版图编辑软件进行模拟 IC 版图布局设计； 5、掌握如何根据电路图提取网表，从而进行 LVS 检查验证； 6、学会使用 cadence 工具对所画版图进行 DRC 验证，确保版图符合工艺设计规则； 7、学会如何看 DRC 和 LVS，以便对错误进行修改。 二、实验原理和内容： 1、设计规则： （1）同层金属之间的距离是 0.6us （2）不同电位的阱间距是 4us （3）在对差分对和电流镜的匹配时，用的共质心的原则 （4）对于电流镜和差分对这类敏感模块要用 guardring （5）对于电阻要加 dummy 2、原理：Virtuoso Layout Editor 是一种基于 LINUX 系统的 EDA 工具，用于集成电路版图 设计。该工具可以进行 DRC 和 LVS 检查验证，DRC（设计规则检查）即查看所画版图是否符 合工艺设计规则，只有通过 DRC 检查，版图才能在现有工艺条件下实现；LVS（版图和电路 图一致性比较）即查看版图是否和电路图一致，只有通过 LVS 检查，版图才能在电学特性和 电路所要实现的功能上和原电路保持完全一致。本实验利用 Cadence 画出电路原理图，然 后进行检查与验证； 3、内容：首先根据已经知道的电路原理图分析其那些器件需要匹配，将匹配的器件画在一 起，分成若干个版图模块。带隙基准源大致分为：电流镜模块，分压电阻模块，差分对模块 以及剩下的单个电阻； 4、需要用到的快捷键： F2 保存 C 键 复制 F 键 满屏 M 键 移动工具 Shift+M 合并工具 K 键 标尺工具 L 键 标签工具
电子科大微固学院专业课集成电路原理与设计第二章——考研专业课科目ppt课件
条件(1)的满足：①npn管饱和；②利用BC结做二极管且处于 正偏；③npn反向运用。
王向展
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集成电路原理与设计
• npn管工作于截止区 VBC(npn)<0 VEB(pnp)<0
VBE(npn)<0，VCS (npn)>0 VBC(pnp)>0
• npn管工作于放大区
pnp截止
VBE(npn)>0
VBC(npn)<0 VEB(pnp)<0 VCS (npn)>0 VBC(pnp)>0
pnp截止
王向展
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集成电路原理与设计
• npn管工作于饱和区 VBE(npn)>0
VBC(npn)>0 VEB(pnp)>0
VCS (npn)>0 VBC(pnp)>0 • npn管工作于反向工作区 VBE(npn)<0
集成电路原理与设计
电子科大微固学 院专业课集成电 路原理与设计第 二章——考研 专业课科目
集成电路原理与设计
本章重点
1、双极集成电路的寄生效应 2、TTL、S/LSTTL、AS/ALSTTL、ECL电路的 电路结构，工作原理和特点的分析与比较。
王向展
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集成电路原理与设计
双极型逻辑IC的分类 根据电路工作在输出特性曲线的不同区域，可分为饱和 型和非饱和型两大类。 饱和型逻辑IC - 以关态对应截止态，以开态对应饱和态而工 作的双极型逻辑IC。 特点： 输出电平稳定 逻辑摆幅大 电路结构简单 (与非饱和相比) 功耗较低 (与非饱和相比) 使用方便 饱和时基区少子存在存贮效应，开关速度慢
电子科技大学集成电路实验报告――模拟集成电路
电子科技大学集成电路实验报告――模拟集成电路CMOS模拟集成电路设计及HSPICE使用实验学时：4学时实验一CMOS工艺参数测量一、实验目的：学习和掌握EDA仿真软件Hspice；了解CMOS工艺技术及元器件模型，掌握MOSFET工作原理及其电压电流特征；通过仿真和计算，获得CMOS中NMOS和PMOS的工艺参数kp,kn, p, n,Vtp,Vtn，为后续实验作准备。
二、实验内容：1）通过Hspice仿真，观察NMOS和PMOS管子的I-V特性曲线；2）对于给定长宽的MOSFET，通过Hspice仿真，测得几组栅-源电压、漏-源电压和漏-源电流数据，代入公式IDSn1WKn()n(VGS Vtn)2(1 nVDS)，求得对应的工艺参数2Lkp,kn, p, n,Vtp,Vtn 。
三、实验结果：本实验中所测试的NMOS管、PMOS管L=1u，W由学号确定。
先确定W。
W等于学号的最后一位，若学号最后一位=0，则W=10u。
所以，本实验中所测试的NMOS管、PMOS管的尺寸为：（1）测0.5um下NMOS和PMOS管的I-V特性曲线所用工艺模型是TSMC 0.50um。
所测得的Vgs=1V时，NMOS管Vds从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：所测得的Vds=1.2V时，NMOS管Vgs从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：所测得的Vsg=1V时，PMOS管Vsd从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：所测得的Vsd=1.2V时，PMOS管Vsg从0V到2.5V变化时的I-V特性曲线为：（2）计算TSMC 0.50um工艺库下mos管对应的工艺参数测试NMOS管相关参数，Hspice中仿真用源文件（.sp文件）为：NOMS I-V Characteristic M1 OUT IN 0 0 CMOSn L=1U W=8U VIN IN 0 1 VOUT OUT 0 1.2.***** LIST NODE POST *.DC VOUT 0 2.5 0.1 .DC VIN 0 2.5 0.1*.DC VOUT 0 2.5 0.1 VIN 0.8 1.0 0.2 .PRINT DC I(M1).LIB “C:\synopsys\project\tsmc_050um_model.lib"CMOS_MODELS .END所测得的NMOS管电流曲线为：所测的数据如下表：根据公式IDSn1Kn()n(VGS Vtn)2(1 nVDS)，计算kn, n,Vtn，分别为：2Lkn 119 10-6, n 0.028,Vtn 1.37测试PMOS管相关参数，Hspice中仿真用源文件（.sp文件）为：POMS I-V CharacteristicM1 OUT IN Vdd Vdd CMOSP L=1U W=8UVIN Vdd IN 1 VOUT Vdd OUT 1.2.***** LIST NODE POST *.DC VOUT 0 2.5 0.1 .DC VIN 0 2.5 0.1*.DC VOUT 0 2.5 0.1 VIN 0.8 1.0 0.2.PRINT DC I(M2).LIB "C:\synopsys\project\tsmc_050um_model.lib"CMOS_MODELS .END所测得的PMOS管电流曲线为：所测的数据如下表：计算TSMC 0.50um 工艺中pmos 参数pptp，分别为：Kp 54.89 10-6, p 0.017,Vtp 0.927综上所述，可得：四、思考题2）不同工艺，p, n不同。
新型分段多分搜索算法高速AD转换方案
第37卷 第1期 电 子 科 技 大 学 学 报 V ol.37 No.1 2008年1月 Journal of University of Electronic Science and Technology of China Jan. 2008新型分段多分搜索算法高速A/D 转换方案王向展，宁 宁，于 奇(电子科技大学微电子与固体电子学院 成都 610054)【摘要】针对比较器、子DAC 和残差放大器单元对高速ADC 面积与功耗的制约，从基准区间搜索过程入手，提出了分段多分搜索算法和基于该算法的新型模数A/D 转换方案，从而实现了速度与功耗的优化。
并采用SMIC 0.35 µm CMOS 工艺模型实验设计了芯片面积仅为1.0 mm×0.8 mm 的8位250MSPs ADC 。
模拟验证表明，其功耗仅85 mW ，无杂散动态范围达64.92 dB ，INL 和DNL 均小于±0.5 LSB 。
关 键 词 模数转换方案; 高速ADC; 低功耗; 分段多分搜索算法; 中图分类号 TN402; TP3 文献标识码 AA Novel High-Speed A/D Conversion Scheme Based onSegmented Multi-Division Search AlgorithmWANG Xiang-zhan ，NING Ning ，YU Qi(School of Microelectronics and Solid-State Electronics, University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054)Abstract To overcome the limitations imposed by comparators, sub-DACs, and residual amplifiers upon high-speed analog to digital converter (ADC) area and power design, a segmented multi-division search algorithm is proposed and a novel A/D conversion scheme is developed. This scheme can the realized the optimization of speed and power dissipation. An 8-bit 250 MHz ADC with chip area only 1.0 mm×0.8 mm is designed by using SMIC 0.35 µm CMOS models. Simulation reveals that the ADC possesses 85 mW power consumption and 64.92 dB spurious free dynamic range (SFDR) under Nyquist conversion, both of its INL and DNL less than ±0.5LSB.Key words analog-to-digital conversion; high-speed ADC; low-power; segmented multi-division search algorithm高速模数转换器(analog to digital converter ，ADC)广泛应用于雷达、测控、医学成像等数字信号处理系统，但其速度、精度和功耗已成为制约系统性能的瓶颈。
集成电路版图提取报告资料
集成电路设计综合实验学院：专业：学号：姓名：日期：实验一：反向提取给定模块一、实验目的1、培养从版图提取电路的能力2、学习版图设计的方法和技巧3、复习和巩固基本的数字单元电路设计4、学习并掌握集成电路设计流程二、实验内容1. 反向提取给定电路模块（如下图1所示），要求画出电路原理图，分析出其所完成的逻辑功能，并进行仿真验证；再画出该电路的版图，完成DRC验证。
图1 电路模块版图三、实验步骤1.按照（如上图1所示）提取电路图2.将提取的电路图用模块符号绘制连接起来并分析其逻辑功能3.在cadence软件创建schematic文件并绘制各子模块电路原理图4.结合原理图的功能分析仿真波形是否正确5.由schematic产生symbol6.再在cadence软件创建schematic文件并调用子模块symbol并将其各个模块连接起来构成电路原理图7.进行仿真分析其波形是否正确8.在cadence软件创建layout文件，严格按照工艺规则绘制电路版图并尽可能保证距离最小9.进行DRC验证四．实验原理经过对提取出来的电路图的分析，该电路的功能为D锁存器，输入信号A为D锁存器的CLK时钟端口，输入信号B为D锁存器的输入信号D端口，输入信号C为D锁存器的使能端E0口，输出信号Q为D锁存器的输出信号。
锁存器是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路，他们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。
当时钟信号为低时，传输管截止，数据通过三态门经反馈线和与非门后输出；当时钟信号为高时，三态门截止，输出为锁存状态，就是把信号暂存以维持某种电平状态。
该D锁存器的功能是，当使能端E0为低时，电路不工作，输出为低；当使能端E0为高时，并且CLK时钟信号为低时，输出信号与输入信号B一致；当使能端E0为低时，并且CLK时钟信号为高时，输出为锁存状态，即把上一个状态暂存起来。
D锁存器真值表五．实验结果：反向提取的schematic电路图即symbol的绘制反向器的symbol电路图和版图的绘制传输门的电路图symbol和版图的绘制与非门的电路图symbol和版图的绘制三态门的电路图symbol的绘制D锁存器的模块电路图的绘制D锁存器的模块电路图的仿真波形D锁存器DRC验证后版图的绘制实验二：二选一数字选择器一、实验内容设计一个CMOS结构的二选一选择器。
数字集成电路版图的反向提取
实验32 数字集成电路版图的反向提取实验32 数字集成电路版图的反向提取数字集成电路产品应用领域十分广泛，数字集成电路的设计技术日新月异。
集成电路反向设计是一种重要的集成电路设计技术，数字集成电路版图的反向提取是数字集成电路反向设计过程中的重要关键环节之一。
本实验要求学生能够独立对标准CMOS数字集成电路版图，完成电路的反向提取、绘制整理和功能分析等工作。
通过对CMOS数字集成电路版图的反向提取实践，锻炼并提高学生对集成半导体器件与数字集成电路版图的认知能力和对电路整理与结构布局的优化能力，培养学生对数字集成电路反向设计思想的理解，加强学生灵活运用所学《半导体物理》、《场效应器件物理》、《数字集成电路设计》和《集成电路制造技术》等理论知识的能力。
一、实验原理1. 标准CMOS工艺简介在现代集成电路工艺技术中，CMOS工艺技术占据重要位置，得到了广泛的应用。
P型衬底N阱CMOS工艺的主要工艺技术包括有：氧化技术、光刻技术、刻蚀技术、离子注入技术和淀积技术等。
各种工艺技术交替多次出现，达到了对半导体器件和集成电路图形的逐层加工处理。
最终形成了图形化的半导体器件和集成电路实体。
氧化技术用于生长氧化层，包括干氧、湿氧等主要方法，氧化层主要用于栅绝缘介质、杂质掩蔽和隔离保护等。
光刻技术是通过紫外光或电子束对涂有光致抗蚀剂的半导体材料进行照射，利用光致抗蚀剂在照射前后溶解性的变化，实现光刻掩膜版到半导体材料上的图形转移，为后续加工工艺开设有用窗口。
刻蚀技术是采用化学或物理的方法对一定区域的材料进行腐蚀或销蚀的技术，是实现对多余无用材质进行去除的一项技术。
离子注入是通过加速杂质离子并将杂质离子打入靶体材料的一种掺杂技术。
可以实现P型和N型杂质的掺入。
淀积技术是通过物理化学方法在基片上生长材料薄层的一种技术。
可以实现多晶硅栅等材料的生长。
2. 集成半导体器件认知标准CMOS工艺下的集成半导体器件主要有NMOS晶体管、PMOS晶体管、多晶硅电阻和多晶硅电容等。
[汇总]实验32数字集成电路版图的反向提取
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实验32 数字集成电路版图的反向提取数字集成电路产品应用领域十分广泛，数字集成电路的设计技术日新月异。
集成电路反向设计是一种重要的集成电路设计技术，数字集成电路版图的反向提取是数字集成电路反向设计过程中的重要关键环节之一。
本实验要求学生能够独立对标准CMOS数字集成电路版图，完成电路的反向提取、绘制整理和功能分析等工作。
通过对CMOS数字集成电路版图的反向提取实践，锻炼并提高学生对集成半导体器件与数字集成电路版图的认知能力和对电路整理与结构布局的优化能力，培养学生对数字集成电路反向设计思想的理解，加强学生灵活运用所学《半导体物理》、《场效应器件物理》、《数字集成电路设计》和《集成电路制造技术》等理论知识的能力。
一、实验原理1. 标准CMOS工艺简介在现代集成电路工艺技术中，CMOS工艺技术占据重要位置，得到了广泛的应用。
P型衬底N阱CMOS工艺的主要工艺技术包括有：氧化技术、光刻技术、刻蚀技术、离子注入技术和淀积技术等。
各种工艺技术交替多次出现，达到了对半导体器件和集成电路图形的逐层加工处理。
最终形成了图形化的半导体器件和集成电路实体。
氧化技术用于生长氧化层，包括干氧、湿氧等主要方法，氧化层主要用于栅绝缘介质、杂质掩蔽和隔离保护等。
光刻技术是通过紫外光或电子束对涂有光致抗蚀剂的半导体材料进行照射，利用光致抗蚀剂在照射前后溶解性的变化，实现光刻掩膜版到半导体材料上的图形转移，为后续加工工艺开设有用窗口。
刻蚀技术是采用化学或物理的方法对一定区域的材料进行腐蚀或销蚀的技术，是实现对多余无用材质进行去除的一项技术。
离子注入是通过加速杂质离子并将杂质离子打入靶体材料的一种掺杂技术。
可以实现P型和N型杂质的掺入。
淀积技术是通过物理化学方法在基片上生长材料薄层的一种技术。
可以实现多晶硅栅等材料的生长。
2. 集成半导体器件认知标准CMOS工艺下的集成半导体器件主要有NMOS晶体管、PMOS晶体管、多晶硅电阻和多晶硅电容等。
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实验报告
一、实验名称：集成电路版图识别与提取
二、实验学时：4
三、实验原理
本实验重点放在版图识别、电路拓扑提取、电路功能分析三大模块，
1、仔细观察芯片图形总体的布局布线，找出电源线、地线、输入端、
输出端及其对应的压焊点。
2、判定此IC采用P阱还是N阱工艺；进行版图中元器件的辨认，
要求分出MOS管、多晶硅电阻和MOS电容。
3、根据以上的判别依据，提取芯片上图形所表示的电路连接拓扑结
构；复查，加以修正；完成电路的提取，并分析电路功能，应用Visio 或Cadence等软件对电路进行复原。
六、实验仪器设备
（1）工作站或微机终端 1台
（2）芯片显微图片 1张
图1
1、观察芯片布局明确V DD、GND、V in1、V in
2、V out、Test的压焊点。
2、根据V DD连接的有源区可以判断为PMOS管，根据比较环数推测出
此IC采用了P阱工艺。
3、确定P阱工艺后，从输入端开始逐一对元器件及其连线进行辨认。
从输入端出来，直接看到在输入压焊点到输入管之间有一段多晶硅，但又无连线的“交叉”出现，排除了“过桥”的可能，初步判断为电阻，再根据其后的二极管可以判定为是与二极管组成保护电路最终与输入管相接，可断定是输入端起限流作用的电阻。
其中绿色圈标识有大片的多晶硅覆盖扩散区的区域判断为MOS电容。
图2
2、可见，实验图片为一个采用CMOS P阱工艺制造的放大器电路，该电路为典型的差分放大输入级。
由电路图可以看出，器件连接方式正确，逻辑上能完成确定的功能，说明提取结果是正确的。
3、整个实验过程是对IC逆向设计的尝试，IC逆向设计是IC设计的一条关键技术之一，一方面可借鉴并消化吸收先进、富有创意的版图
步提取；
由将二者提取的电路结合所学知识修改、完善，并最终确定电路；
由用Cadence 软件搭建出所提取的电路，并完善布局；
最后，由二者共同完成该实验报告。
报告评分：指导教师签字：。