1-2NMOS器件仿真

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NMOSESD保护器件直流仿真模型设计

３ＥＳＤＮＭＯＳ的建模
图３展示的是通过传输线脉冲技术（ＴＬＰ）获得的ＮＭＯＳ的Ｉ－Ｖ特性曲线示意图。该曲线反映了电压的骤回现象，并且从曲线中可以获取用于衡量ＥＳＤ保护器件防护等级（ＥＳＤＶ）的参数。（Ｉｔ１，Ｖｔ１）是ＥＳＤ保护器件的触发点，该点决定ＥＳＤ保护器件将在何时开启。（Ｉｔ２，Ｖｔ２）是二次崩溃点，ＥＳＤＶ等级是通过二次崩溃时的电流来衡量的。（ＩＨ，ＶＨ）是维持点，维持电压（ＶＨ）的大小决定了器件的电位钳制能力，较小的ＶＨ能提供一条较低阻值的电流泄放路径。
图的描述。以下是描述ＩＤＳ的公式当ＶＧＳ＞ＶＴ
如果ＶＤＳ≤ＶＤＳＡＴ
（１）
如果ＶＤＳ＞ＶＤＳＡＴ
（２）
当ＶＧＳ≤ＶＴ
（３）
３．２ＩＣ的模型本文采用了基于ＥＭ公式的模型描述双极型晶体管。寄生ＮＰＮ是通过２个终端电流ＩＣ和ＩＢ来描述的。当衬底上有足够的电压降时，源－衬底形成的ＰＮ结正偏从而使寄生ＮＰＮ开启，此时寄生ＮＰＮ的集电极电流是ＩＣ，基极－发射极电流是ＩＢ。以下是描述ＩＣ和ＩＢ的公式
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图２带有寄生ＮＰＮ晶体管的ＮＭＯＳ管横截面示意图《现场总线技术应用２００例》
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仿真技术
在正常工作情况下，ＮＭＯＳＥＳＤ保护器件工作在区域１和区域２，当遭遇到ＥＳＤ现象时，则工作在区域３和区域４。ＥＳＤ保护器件在这几个区域中表现出的不同Ｉ－Ｖ特性，是由寄生的双极型晶体管的开启机制造成的。图２是一个ＮＭＯＳ管的横截面示意图。当正向ＥＳＤ电压施加在漏极Ｄ时，漏－衬底形成的ＤＢ结反偏直至出现崩溃，雪崩现象发生并且产生大量空穴电子对。空穴电流ＩＳＵＢ通过衬底流至地，并在寄生的衬底电阻ＲＳＵＢ上形成电压降。ＲＳＵＢ上的电压提高了衬底电阻的电位ＶＲ，当ＶＲ增加，衬底－源形成的ＢＳ结正向开启，形成了一个寄生的“ 漏－衬底－源 ”ＮＰＮ型双极型晶体管，构建了一条电流泄放路径，漏极电压迅速降低，电压骤回现象发生。

电流镜负载的差分放大器设计

《IC课程设计》报告电流镜负载的差分放大器设计摘要在对单极放大器与差动放大器的电路中，电流源起一个大电阻的作用，但不消耗过多的电压余度。

而且，工作在包河区的MOS器件可以当作一个电流源。

在模拟电路中，电流源的设计是基于对基准电流的“复制”，前提是已经存在一个精确的电流源可以利用。

但是，这一方法可能引起一个无休止的循环。

一个相对比较复杂的电路被用来产生一个稳定的基准电流，这个基准电流再被复制，从而得到系统中很多电流源。

而电流镜的作用就是精确地复制电流而不收工艺和温度的影响。

在典型的电流镜中差动对的尾电流源通过一个NMOS镜像来偏置，负载电流源通过一个PMOS镜像来偏置。

电流镜中的所有晶体管通常都采用相同的栅长，以减小由于边缘扩散所产生的误差。

而且，短沟器件的阈值电压对沟道长度有一定的依赖性。

因此，电流值之比只能通过调节晶体管的宽度来实现。

而本题就是利用这一原理来实现的。

目录1设计目标 (1)2相关背景知识 (2)3设计过程 (6)3.1 电路结构设计 (6)3.2 主要电路参数的手工推导 (6)3.3 参数验证（手工推导） (7)4 电路仿真 (9)4.1 用于仿真的电路图 (9)NMOS： (9)PMOS (9)整体电路图 (10)4.2 仿真网表（注意加上注释） (10)4.3 仿真波形 (13)5 讨论 (17)6 收获和建议 (17)参考文献 (19)1设计目标设计一个电流镜负载的差分放大器，参考电路图如下：工艺ICC网站的0.35um CMOS工艺电源电压5V增益带宽积25MHz低频开环增益100负载电容2pF输入共模范围3V功耗、面积尽量小2相关背景知识据题目所述，电流镜负载的差分放大器的制作为0.35um CMOS 工艺，要求在5v 的电源电压下，负载电容为2pF 时，增益带宽积大于25MHz ，低频开环增益大于100，同时功耗和面积越小表示性能越优。

我们首先根据0.35um CMOS 工艺大致确定单个CMOS 的性能，即在一定值的W/L 下确定MOS 管在小信号模型中的等效输出电阻和栅跨导，然后记下得到的参数并将其带入到整体电路中计算，推导电流镜负载的差分放大器电路中的器件参数，例如，小信号模型的增益、带宽、功耗等，再分析是否满足题目中的各项指标的要求。

1-2NMOS器件仿真

1.2使用ATLAS的NMOS器件仿真1.2.1ATLAS概述ATLAS是一个基于物理规律的二维器件仿真工具，用于模拟特定半导体结构的电学特性，并模拟器件工作时相关的内部物理机理。

ATLAS可以单独使用，也可以在SILVACO’s VIRTUAL WAFER FAB仿真平台中作为核心工具使用。

通过预测工艺参数对电路特性的影响，器件仿真的结果可以与工艺仿真和SPICE 模型提取相符。

1ATLAS输入与输出大多数ATLAS仿真使用两种输入文件：一个包含ATLAS执行指令的文本文件和一个定义了待仿真结构的结构文件。

ATLAS会产生三种输出文件：运行输出文件(run-time output)记录了仿真的实时运行过程，包括错误信息和警告信息；记录文件(log files)存储了所有通过器件分析得到的端电压和电流；结果文件(solution files)存储了器件在某单一偏置点下有关变量解的二维或三维数据。

2ATLAS命令的顺序在ATLAS中，每个输入文件必须包含按正确顺序排列的五组语句。

这些组的顺序如图1.52所示。

如果不按照此顺序，往往会出现错误信息并使程序终止，造成程序非正常运行。

图1.52ATLAS命令组以及各组的主要语句3开始运行ATLAS要在DECKBUILD下开始运行ATLAS，需要在UNIX系统命令提示出现时输入：deckbuild-as&命令行选项-as指示DECKBUILD将ATLAS作为默认仿真工具开始运行。

在短暂延时之后，DECKBUILD将会出现，如图1.53所示。

从DECKBUILD输出窗口可以看出，命令提示已经从ATHENA变为了ATLAS。

图1.53ATLAS的DECKBUILD窗口4在ATLAS中定义结构在ATLAS中，一个器件结构可以用三种不同的方式进行定义：1.从文件中读入一个已经存在的结构。

这个结构可能是由其他程序创建的，比如ATHENA或DEVEDIT；2.输入结构可以通过DECKBUILD自动表面特性从ATHENA或DEVEDIT转化而来；3.一个结构可以使用ATLAS命令语言进行构建。

实验二MOS反相器电压传输特性

实验二MOS反相器电压传输特性姓名学号电阻型MOS反相器1.参照讲义，请将电阻型MOS反相器的电路连接图（chematic）截屏并粘贴到以下空白处（包含I/OPin以及电压源）：2.将其中NMOS管参数设为L=0.18um，W=1um，电阻R为5kΩ，试运行仿真得到其对应的电压传输特性曲线Vout-Vin，观察并记录VM以及VOH，并截屏粘贴到以下空白处（包含Vout=Vin的参考线）3.在模拟环境（AnalogEnvironment）中设置“plottingmode”为“Append”，然后将电阻值改为10kΩ和20kΩ，将三组电压传输特性曲线plot 在同一个窗口中，观察并记录VM以及VOL随电阻R的变换，并将窗口截屏粘贴到以下空白处：4.通过修改电阻R的值，将VOL调整到20mV以下，记录对应的电阻值并将其电压传输特性曲线窗口截屏粘贴到以下空白处：2增强/增强型MOS反相器（EEMOS）贴到以下空白处（包含I/OPin以及电压源，注意负载管衬底的接法）：2.将其中驱动管参数设为L=0.18um，W=1um，并将负载管也设成同样参数，试运行仿真得到其对应的电压传输特性曲线Vout-Vin，观察并记录VM以及VOH，注意其阈值损失（Vdd-VOH），最后将曲线窗口截屏粘贴到以下空白处（包含Vout=Vin的参考线）33.在模拟环境（AnalogEnvironment）中设置“plottingmode”为“Append”，然后将负载管参数改成2倍（即L=0.18um，W=2um）和0.5倍（即L=0.18um，W=0.5um），将三组电压传输特性曲线plot在同一个窗口中，观察并记录VM以及VOL随负载管参数的变换，并将窗口截屏粘贴到以下空白处：4.通过修改驱动管和负载管的宽长比，将VOL调整到50mV以下，记录对应的两个管的宽长尺寸，并将其电压传输特性曲线窗口截屏粘贴到以下空白处：4CMOS反相器贴到以下空白处（包含I/OPin以及电压源，注意PMOS管衬底的接法）：2.将其中NMOS管参数设为L=0.18um，W=1um，并将PMOS管也设成同样参数，试运行仿真得到其对应的电压传输特性曲线Vout-Vin，观察并记录VM，VOH，以及VOL，最后将曲线窗口截屏粘贴到以下空白处（包含Vout=Vin的参考线）53.在模拟环境（AnalogEnvironment）中设置“plottingmode”为“Append”，然后将PMOS管参数改成2倍（即L=0.18um，W=2um）和4倍（即L=0.18um，W=4um），将三组电压传输特性曲线plot在同一个窗口中，观察并记录VM随PMOS管参数的变换，并将窗口截屏粘贴到以下空白处：4.通过修改PMOS管和NMOS管的宽长比，将VM调整到0.9V，记录对应的两个管的宽长尺寸，并将其电压传输特性曲线窗口截屏粘贴到以下空白处：65.估算VM=0.9V时的VIH与VIL，并计算对应的高低噪声容限VNMH 与VNML。

深亚微米电路NMOS器件HCI退化建模与仿真

ｔｈｉｏｔｕｕｄ１ＡｎｈａｅｂａｅｅｄｎｙｉｈｕｔｒｓｏｄｒｇｏｌｏｍｏｅｅｏＯｔｅｄｓｎｉｏｓｍｏｅ．ｃｎｄｔｅｇｔｉｓｄｐｎｅｃｎｔｅｓｂｈｅｈｌｅｉｎｉａｓｄｌｄｆｒｓ
将亚阚区、性区和饱和区的漏电流退化行为统一到一个连续表达式中，免了分别描述时由于模型不连线避续而导致的仿真不收敛问题．并且在模型中对亚阚区的栅偏依赖化提的准确度．基于０２ｍ工艺的ＮＭ（Ｓ件对模型进行了验证，试数据与仿真结果吻合得很好．用．５ｋ器测
当ＭＯＳ器件尺寸进入到深亚微米后，载流子注入（Ｉ引起的ＭＯＳＥ热ＨＣ）ＦＴ退化成为一个关键问题．漏电流减小、信号性能退化以及阈值电压漂移是ＭｏＳＥ小ＦＴ退化的典型形式．在半导体工业中，泛利用广
ｉｒｖｄａｃｒｃ．ＴｈｍｏｅｈｓｈｇｃｕａｙｏｍｐｏｅｃｕａｙｅｄｌａａｉｈａｃｒｃｆｒＳＭＩｏｔｅｒ０５ｍｔｃｎｌｇｅ．ＴｈＣｎｈｉ．２ｕｅｈｏｏｉｓｅｓｍｕａｉｎｍｅｈｄｉｈｓｐｐｒｈｓｂｅｐｌｄｔｈｉｌｔｔｏｎｔｉａｅａｅｎａｐｉＯｔｅＸＤＲＴｉｕｔｒｌｂｌｙｓｍｕａｏ．ｏｅｃｒｉｅｉｉｔｉｌｔｒｃａｉＫｅｏｄ：ｙＷｒｓｄｅｕｍｉｒｎＮＭＯＳｅｐｓｂｃｏＦＥＴ；ＨＣＩｄｇａａｉｎ￣ｄｍｏｅ；ｅｒｄｔｏＡＩｄｌＨＣＩｃｒｕｔｒｌｂｌｙｓｍｕａｉｎｉｃｉｅｉｉｔｉｌｔａｉｏ

反相器设计前仿与后仿流程

目录前端电路设计与仿真 (2)第一节双反相器的前端设计流程 (2)1、画双反相器的visio原理图 (2)2、编写.sp文件 (2)第二节后端电路设计 (5)一、开启linux系统 (5)2、然后桌面右键重新打开Terminal (6)双反相器的后端设计流程 (8)一、schematic电路图绘制 (8)二、版图设计 (25)画版图一些技巧： (35)三、后端验证和提取 (37)第三节后端仿真 (44)其它知识 (48)前端电路设计与仿真第一节双反相器的前端设计流程1、画双反相器的visio原理图inV DDM2M3out图1.1其中双反相器的输入为in 输出为out，fa为内部节点。

电源电压VDD=1.8V，MOS管用的是TSMC的1.8V典型MOS管(在Hspice里面的名称为pch和nch，在Cadence里面的名称为pmos2v和nmos2v)。

2、编写.sp文件新建dualinv.txt文件然后将后缀名改为dualinv.sp文件具体实例.sp文件内容如下：.lib 'F:\Program Files\synopsys\rf018.l' TT 是TSMC用于仿真的模型文件位置和选择的具体工艺角*****这里选择TT工艺角***********划红线部分的数据请参考excel文件《尺寸对应6参数》，MOS管的W 不同对应的6个尺寸是不同的，但是这六个尺寸不随着L的变化而变化。

划紫色线条处的端口名称和顺序一定要一致MOS场效应晶体管描述语句：(与后端提取pex输出的网表格式相同) MMX D G S B MNAME <L=val> <W= val > <AD= val > <AS= val > <PD= val > <PS= val > <NRD= val > <NRS= val >2.1、在windowXP开始--程序这里打开Hspice程序2.2、弹出以下画面然后进行仿真1、打开.sp文件2、按下仿真按钮3形存放.sp文件的地址查看波形按钮按下后弹出以下对话框单击此处如果要查看内部节点的波形，双击Top处单击这些节点即可查看波形如果有多个子电路请单击此处的Top查看如果要查看测量语句的输出结果请查看 .MTO文件(用记事本打开)至此前端仿真教程结束第二节后端电路设计前序(打开Cadence软件)一、开启linux系统双击桌面虚拟机的图标选择Power on this virtual machine开启linux之后在桌面右键选择 Open Terminal输入 xhost local：命令按回车之后输入 su xue命令按回车，这样就进入了xue用户1、输入命令加载calibre软件的license，按回车，等到出现以下画面再关闭Terminal窗口2、然后桌面右键重新打开Terminal进入学用户，开启Cadence软件，如下图然后出现cadence软件的界面关闭这个help窗口，剩下下面这个窗口，这样cadence软件就开启了[如果在操作过程中关闭了cadence，只需要执行步骤2即可，步骤1加载calibre的license只在linux重启或者刚开启的时候运行一次就可以了。

两级运放设计与仿真报告

CMOS两级运放设计与仿真本设计采用Tanner软件中的S-Edit组件设计CMOS两级运放原理图，并使用T-Spice 组件对其电路生成的Spice文件进行设定仿真，以便进一步掌握Tanner软件的使用方法。

操作流程如下：编辑两级运放的原理图->生成Spice文件->进行模拟仿真->查看结果。

一、两级运放的原理图两级CMOS运放的基本结构如图一所示。

该电路的第一级为差分放大器，由V1~V4组成。

第二级由V5、V6组成，其中V5为该级的放大管，V6为负载管，输出为高阻型。

恒流源由V7、V8、V9组成。

Cc为相位补偿电容，以防止电路产生自激。

图一两级CMOS运放本设计采用1.25um工艺，取最小尺寸，即管子长L=2*1.25=2.5um，并要求电压增益大于等于5000，单位增益带宽等于3MHz，压摆率为2，补偿电容为5pF管子开启电压为1V，直流电源电压为5V，差分电源电压为3V，高频正弦小信号，NMOS和PMOS的沟道调制系数分别为0.01和0.015。

各个管子的宽长比如下表所示。

表格 1 两级运放放大器设计参数二、编辑运放原理图1）打开S-Edit组件，在其中调入PMOS模块（*4）、NMOS模块（*5）、直流电源模块（*3）、正弦电压源模块（*1）、电容模块（*1）和GND模块（*1）。

最后将各个模块按图一所示放置好，并连线。

2）按照上述参数要求修改PMOS和NMOS的参数，以及正弦信号、电源电压的参数。

3）加入输出接点：单击工具栏中的输出接点按钮，再单击电容右端节点，在弹出的对话框中输入节点名“OUT”，再单击ＯＫ即可。

如图二所示。

图二加入输出接点按照上述要求和操作后的两级CMOS运放电路图如图三所示。

图三运放原理图４）重命名模块为“两级运放”，生成Spice文件，并在其中插入命令：单击命令工具条中的T-Spice按钮，自动生成Spice文件，并自动打开Ｔ－Spice组件程序。

0.18um nmos场效应晶体管器件仿真程序

0.18um nmos场效应晶体管器件仿真程序一、引言0.18um nmos场效应晶体管是目前集成电路中常用的器件之一，其性能的仿真和分析对于集成电路设计和工艺优化至关重要。

在进行器件仿真之前，需要搭建仿真程序来进行相关的模拟和分析工作。

本文将介绍一个针对0.18um nmos场效应晶体管器件的仿真程序，包括搭建环境、仿真步骤以及结果分析。

二、搭建仿真环境我们需要选择合适的仿真软件来搭建仿真环境。

在市面上比较知名的仿真软件有Cadence、Synopsys、Ansys等，选择合适的仿真软件是很重要的一步。

在本文中，我们选择了Cadence公司的仿真软件，因为它在集成电路仿真领域有较强的实力和口碑。

在选择了合适的仿真软件之后，我们需要进行仿真环境的搭建。

这包括安装软件、配置环境、导入器件库等工作。

在这一步需要特别注意软件版本和器件库的选择，确保与所仿真的器件相匹配。

三、仿真步骤1. 模型建立在搭建好仿真环境之后，我们需要建立0.18um nmos场效应晶体管的模型。

这包括提取器件的参数、建立器件的原理模型等。

在建立模型的过程中，需要充分了解器件的物理特性，确保建立的模型能够准确反映器件的性能特点。

2. 电路设计在模型建立完成之后，我们需要设计具体的电路。

这包括搭建电路的原理图、进行仿真电路的布局和连线等工作。

在设计电路的过程中，需要考虑到仿真的目的，选择合适的测试点和激励信号。

3. 仿真分析设计好电路之后，我们就可以进行仿真分析了。

这包括输入合适的激励信号，对电路进行直流、交流、脉冲等多种仿真分析。

在仿真的过程中，需要注意仿真的准确性和稳定性，确保得到可靠的仿真结果。

四、结果分析在进行了仿真分析之后，我们需要对仿真结果进行详细的分析。

这包括从直流特性、交流特性和脉冲响应等多个方面对器件的性能进行评估。

通过对仿真结果的分析，可以对器件的性能进行全面的了解，为后续的工艺优化和电路设计提供参考。

五、总结通过本文的介绍，我们可以了解到针对0.18um nmos场效应晶体管器件的仿真程序搭建过程。

cadence实验：PMOS、NMOS设计步骤

cadence实验：PMOS、NMOS设计步骤PMOS、NMOS 版图设计尺⼨参考说明：数字1、2、3……代表画版图时，第⼀层、第⼆层、第三层……或说成第⼀步、第⼆步、第三步……，⼀步⼀步做下来。

⼀、PMOS版图有关尺⼨参考1、THIN （薄氧化层）：与DIFF（扩散区/有源区）等价，在画版图时可以⽤DIFF代替。

长度3.4 宽度1.2 （默认单位um）2、GPOL Y：多晶硅导电层做mos管的栅极，可以⽤POL Y1代替，也可以做互连线。

长：2.4 宽：0.4 离有源区(即上⾯的THIN)左边缘1.5u ，⽐有源区上下各长出0.6u3、CONT：引线孔，连接⾦属与多晶硅/有源区，第⼀层⾦属的接点。

⼤⼩0.4*0.4 离有源区上边缘0.4 左边缘0.34、METAL1：第⼀层⾦属，⽤于⽔平布线，如电源和地，器件之间的连接必须依靠它。

⼤⼩：0.8*0.8 离CONT各0.25、THIN（或DIFF）：⼤⼩1.0*1.0 离CONT各0.3 , 或离METAL1 各0.16、PPIMP (或PIMP）：P型注⼊掩膜。

长：4.0 宽：1.8 离有源区上边缘0.3 ，离有源区左边缘0.37、NWELL：N阱，不仅⽤在制造P型器件，常在隔离的时候也看到它。

长6.5宽5.7 ，离PPIMP 左边缘1.2 ，离PPIMP 上边缘2.78、再另外做⼀个节点：CONT（0.4*0.4），METAL1（0.8*0.8），THIN （1.0*1.0）在已经画好图形的上⽅，CONT 离PPIMP 上端1.35 ，离NWELL 左端1.8 9、在新节点上加⼀个NPIMP（或NIMP）：N型注⼊掩膜，⼤⼩为1.7*1.7 ，离THIN 各0.35⼆、NMOS版图有关尺⼨参考1、THIN ：长3.4 宽0.42、GPLOY ：与PMOS 相同离有源区(即上⾯的THIN)左边缘1.5u ，⽐有源区上下各长出0.6u3、CONT ：0.4*0.4 ，离有源区上边缘0.3 ，左边缘0.34、METAL1 ：与PMOS 相同5、THIN ：与PMOS 相同6、NPIMP ：长4.0 宽1.6 离有源区上边缘0.3 ，离有源区左边缘0.37、再另外做⼀个节点：CONT（0.4*0.4），METAL1（0.8*0.8），THIN （1.0*1.0）在已画好图形的下⽅，CONT 离NPIMP 下端1.15 ，离NPIMP 左端0.6 8、在新节点上加⼀个PPIMP：⼤⼩1.7*1.7 离THIN 各0.35第三部分：画⼀个反相器时要做⼀个输⼊引脚1、GPOL Y：⼤⼩为1.6*1.6 （⼤⼩可以随意），离PMOS 的NWELL 下边缘0.7u（距离可以随意），此线框进⼊PMOS与NMOS 相连的GPOL Y 深度为0.2 。

集成电路专项实践NMOS二输入与非门详解

课程设计任务书学生姓名：真知专业班级：电子1201 班指导教师：灼见工作单位：信息工程学院题目: 基于NMOS的二输入与非门电路初始条件：计算机、Orcad9.2 软件、L-Edit 软件要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、课程设计工作量： 2 周2、技术要求：（1）学习Orcad9.2 软件和L-Edit 软件。

（2）设计一个基于NMOS 的二输入与非门电路。

（3）利用Orcad9.2和L-Edit 软件对该电路进行系统设计、电路设计和版图设计，并进行相应的设计、模拟和仿真工作。

3、查阅至少5 篇参考文献。

按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。

全文用A4 纸打印，图纸应符合绘图规范。

时间安排：2015.6.19 布置课程设计任务、选题；讲解课程设计具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课程设计答疑事项。

2015.6.19-6.20学习Orcad9.2 和L-Edit 软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。

2015.6.21-6.25对二输入与门电路进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。

2015.6.26 提交课程设计报告，进行答辩。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 ........................................... I...绪论 (1)一、设计要求 (2)二、设计原理 (2)三、设计思路 (2)四、二输入与非门电路设计 (3)4.1 原理图设计 (3)4.2 仿真分析 (4)五、版图设计 (4)5.1 NMOS管版图设计 (4)5.2 与非门版图设计 (6)5.3 总版图DRC检查 (7)六、心得体会 (8)参考文献 (9)摘要本文从设计到仿真以及后面的版图制作等主要用到了Orcad9.2 软件和L-Edit 软件等。

设计的题目是基于NMOS的二输入与非门电路，电路设计的思路是使用三个NMOS管连接实现二输入与非门的功能，其中电路设计部分用的是Orcad9.2 软件，仿真部分主要做的是时序仿真，后面的版图制作用的是L-Edit 软件，版图完成之后进行基本的DRC检查。

非门,与非门,或非门的电路结构与仿真

实验二非门、与非门、或非门的电路构造与仿真班级xxxx xx 学号xxxxxxxx 指导教师一、实验目的1、掌握根本组合逻辑电路构造及相关特性；2、进一步熟练Hspice等工具；二、实验容及要求1、设计反相器电路；2、设计出2输入与非门、或非门并仿真；实验结果及要求：〔1〕、确定反相器电路每个晶体管尺寸；〔2〕、绘制出反相器电压传输特性；〔3〕、确定与非门、或非门各个管子的尺寸；三、实验原理1.反相器：〔1〕组成：一个增强型NMOS管和一个增强型PMOS管相连接而组成的；下方的NMOS 管的衬底〔P型硅〕都接地，而PMOS管衬底〔N型硅〕都接Vdd，这种对衬底的偏置方式可以防止源，漏区和衬底形成的PN结正偏，防止寄生效应。

〔2〕构造：CMOS反相器中输入端直接连接在NMOS管和PMOS管的栅极上，输入端引入的输入电平会直接影响NMOS管和PMOS管的工作状态。

而NMOS管和PMOS管的漏极那么相互连接起来，构成了输出端，对外提供输出电平〔Vout〕.注意：反相器的输出端并不是孤立的节点，而是连接有负载电容。

( 3 )在CMOS反相器中，NMOS管和PMOS管的栅源电压和漏源电压与输入，输出电平的关系为：V(GSN)= V(in);V(DSN)=V(out)V(GSP)=V(in)-V(DD);V(DSP)=V(out)-V(DD);备注：G为栅极，S为源极，D为漏极。

(5)反相器的工作原理：静态工作的CMOS反相器，当输入为逻辑值“0〞时〔V〔in〕= 0V〕,NMOS管的接地端为源极，NMOS 管上的栅源电压为0V,而PMOS管接V〔DD〕的是源极，PMOS管的栅源电压为-V(DD).这就使得NMOS 管处于截止状态而PMOS管处于导通状态；通过导通的PMOS管，在电源电压V(DD)与输出端连接的负载电容之间建立起了导电通路。

可以将负载电容充电到V〔DD〕,使得输出的逻辑值变为“1〞；当输入为逻辑值“1〞时〔此时的输入电平为V〔DD〕,即V(in)=V(DD)〕,由于PMOS管的栅源电压为0V,而NMOS管的栅源电压为V(DD),使得PMOS管处于截止状态而NMOS管处于导通状态，这样就在负载电容与地电极之间通过NMOS管建立起了导电通路，使得负载电容被放电到0V，这就使输出逻辑值变为“0〞。

MEDICI仿真NMOS器件晶体管一

MEDICI仿真NMOS器件晶体管TITLE TMA MEDICI Example 1 - 1.5 Micron N-Channel MOSFET给本例子取的标题，对实际的模拟无用COMMENT语句表示该行是注释MESH SMOOTH=1创建器件结构的第一步是定义一个初始的网表(见图1),在这一步中网表不需要定义得足够精确,只需要能够说明器件的不同区域,在后面我们会对该网表进行优化.网表的生成是由一个MESH语句开始的,MESH语句中还可以对smoothing进行设置(好的smoothing可以把SPREAD语句产生的钝角三角形带来的不利影响减小).X.MESH WIDTH=3.0 H1=0.125X.MESH和Y.MESH语句描述了初始网表是怎样生成的,X.MESH用来描述横向的区域.在此例子中,X.MESH语句中的H1=0.125说明在横向区域0—WIDTH之间垂直网格线水平间隔为0.125微米(均匀分布).Y.MESH N=1 L=-0.025Y.MESH用来描述纵向的区域,在这参数N指第一条水平网格线,L指位于－0.025微米处Y.MESH N=3 L=0.第三条水平线位于0微米处在这个例子中头三条水平线用来定义厚度为0.025微米的二氧化硅(栅氧).Y.MESH DEPTH=1.0 H1=0.125这条语句添加了一个1微米深(DEPTH)的,垂直向网格线均匀间隔0.125微米(H1)的区域Y.MESH DEPTH=1.0 H1=0.250添加了一个1微米深的,垂直向网格线均匀间隔0.250微米的区域ELIMIN COLUMNS Y.MIN=1.1该语句将1.1微米(Y.MIN)以下的网格线隔列(COLUMNS)删除,以减小节点数SPREAD LEFT WIDTH=.625 UP=1 LO=3 THICK=.1 ENC=2SPREAD语句用来对网格线进行扭曲,以便更好的描述器件的边界.这个SPREAD语句将前三条网格线在左边(0-WIDTH之内, WIDTH在这里以过渡区域的中点为准。

两颗mos管串联电路

两颗mos管串联电路（实用版）目录1.MOS 管的基本概念2.两颗 MOS 管串联电路的原理3.两颗 MOS 管串联电路的应用4.两颗 MOS 管串联电路的优缺点正文一、MOS 管的基本概念MOS 管，全称为金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管，是一种广泛应用于现代电子设备的半导体器件。

根据其导电沟道的类型，MOS 管可以分为 NMOS 和 PMOS 两种。

在数字电路和模拟电路中，MOS 管主要用作开关元件，可以实现信号的放大、开关控制等功能。

二、两颗 MOS 管串联电路的原理在实际电路设计中，为了实现特定的功能，常常需要将多个 MOS 管进行组合。

两颗 MOS 管串联电路是一种常见的组合方式，其基本原理如下：1.第一颗 MOS 管作为开关元件，控制电路的通断；2.第二颗 MOS 管作为电流放大元件，实现对电路中电流的控制。

通过这种方式，两颗 MOS 管串联电路可以实现对电路中电流的精确控制，从而满足不同应用场景的需求。

三、两颗 MOS 管串联电路的应用两颗 MOS 管串联电路广泛应用于各种电子设备中，如电源管理、信号处理、通信系统等。

以下是两个具体的应用实例：1.电源管理：在电源管理系统中，两颗 MOS 管串联电路可以用作开关元件，实现对电源的开关控制，从而达到节能的目的。

2.信号处理：在信号处理电路中，两颗 MOS 管串联电路可以用作信号放大元件，实现对信号的放大和传输。

四、两颗 MOS 管串联电路的优缺点1.优点：（1）电路简单：两颗 MOS 管串联电路的结构简单，易于实现和维护；（2）功能灵活：通过改变 MOS 管的尺寸和材料，可以实现不同性能的电路；（3）可靠性高：MOS 管的故障率低，使用寿命长。