CMOS反相器版图设计与仿真报告
版图反相器实验报告
画反相器原理图
一、实验目的：学会设计反相器，并会进行瞬时仿真和直流仿真
二、实验步骤：
1、打开S-edit程序
2、另存文件File----Save As
3、Setup----grid
4、添加VDD、GND、PMOS、NMOS和输入/输出端
5、连线和添加电源
6、保存、仿真
7、添加器件模型
8、添加直流分析表
9、添加输出对象
10、直流仿真结果
10、瞬时仿真结果
画反相器版图
一、实验目的：学会设计PMOS、NMOS版图
二、实验步骤：
1、打开程序L-Edit
2、另存新文件File—Save As
3、取代设定
4、规则查看
5、设计环境查看
11、生成仿真文件
12、添加器件模型、电源和输出对象
13、输出瞬时仿真结果
14、输出直流仿真结果
版图和原理图的一致性对比1、打开LVS
2、建立对比表单
3、输出比较结果
说明仅仅是工艺相同。
反相器实训报告
一、实验目的1. 理解反相器的工作原理，掌握反相器的设计方法；2. 学习使用模拟电路设计软件，进行反相器电路的搭建与仿真；3. 提高动手实践能力，培养团队协作精神。
二、实验原理反相器是一种基本的逻辑门电路，其功能是将输入信号进行反转输出。
本实验采用CMOS反相器，由P型MOSFET和N型MOSFET组成。
当输入信号为高电平时，P型MOSFET导通，N型MOSFET截止，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，P 型MOSFET截止，N型MOSFET导通，输出信号为高电平。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：示波器、信号发生器、电源、面包板、导线等；2. 实验材料：CMOS集成电路芯片、电阻、电容等。
四、实验步骤1. 设计反相器电路：根据实验要求，设计一个简单的CMOS反相器电路，并绘制电路原理图。
2. 电路搭建：按照电路原理图，在面包板上搭建反相器电路，包括P型MOSFET、N型MOSFET、电阻、电容等元件。
3. 信号输入：使用信号发生器产生不同幅值的正弦波信号，作为反相器的输入信号。
4. 信号采集：使用示波器分别测量反相器的输入信号和输出信号，观察信号的变化。
5. 数据分析：分析反相器的输入输出特性，验证反相器的工作原理。
6. 仿真实验：使用模拟电路设计软件，对反相器电路进行仿真实验，观察仿真结果与实际实验结果是否一致。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实际搭建电路和仿真实验，观察到了以下现象：（1）当输入信号为高电平时，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号为高电平。
（2）实际实验和仿真实验结果基本一致，说明实验设计合理，电路搭建正确。
2. 数据分析（1）输入输出特性：反相器的输入输出特性如图1所示。
当输入信号为高电平时，输出信号为低电平；当输入信号为低电平时，输出信号为高电平。
（2）电路功耗：反相器的功耗主要来源于电阻和电容的功耗。
在本实验中，电路功耗较小，约为几毫瓦。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了反相器的工作原理，学会了反相器的设计方法。
CMOS反向器版图设计实验报告
上海电力学院VLSI原理和设计报告题目：CMOS反向器的版图设计院系：电子与信息工程学院专业：电子科学与技术年级：姓名：学号：指导老师：刘伟景一、实验目的1、熟悉virtuoso editing、LSW设计窗口及操作2、熟练掌握设计快捷键的操作3、培养CMOS数字集成电路设计中减小芯片面积的设计技巧和方法的能力4、认识版图数据文件二、实验设备硬件环境：英特尔I5 PC机、SUN BLADE工作站软件环境：solaris操作系统、Cadence集成电路设计软件三、实验内容实验一UNIX上机实验（１）实验内容及步骤：1．在主目录/home/student/stu231 或/home/student/stu231创建自己的子目录(姓名全拼)。
注意：以后的新建文件和目录全部都在子目录中进行。
2．对根目录进行详细列表并将结果存入自己的子目录下新文件lsl.log中，并用cat命令显示该文件内容，再用file命令查看该文件类型。
3.用cat命令将自己建立的lsl.log文件扩展3次形成一个新文件ls2.log，并用more命令显示该文件内容，统计该文件的行数，并将此信息追加到文件末尾。
4.对自己的子目录打包后压缩，查看形成的新文件信息后，在进行解压和解包。
5.为自己创建一个新的目录new，将自己原目录下的文件拷贝到新目录new中。
6.删除新目录及其下的所有文件。
7.用定向的方法把who命令形成的结果保存到文件who.log中，并查看该文件内容。
8.用chmod命令修改文件who.log的可执行权限使其成为可执行文件，并运行该文件查看结果。
9.进入VI编辑器再次修改文件who.log的内容，其内容为对目录的详细列表，并使改变who.log的可执行权限，使得其权限形式为“r w x r- x r - -”。
并执行之。
实验二：UNIX上机实习（续）10．进入VI编辑器修改lsl.log文件内容，利用全局替换命令将“root”修改为“stu”。
MOS集成电路--CMOS反相器电路仿真及版图设计
MOS管集成电路设计题目：CMOS反相器电路仿真及版图设计*名：***学号：***********专业：通信工程指导老师：***2014年6月1日摘要本文介绍了集成电路设计的相关思路、电路的实现、SPICE电路模拟软件和LASI7集成电路版图设计的相关用法。
主要讲述CMOS反相器的设计目的、设计的思路、以及设计的过程，用SPICE电路设计软件来实现对反相器的设计和仿真。
集成电路反相器的实现用到NMOS和PMOS各一个，用LASI7实现了其版图的设计。
关键字：集成电路CMOS反相器LT SPICE LASI7目录引言 ....................................................................................................................................... - 2 -一、概述 ............................................................................................................................... - 2 -1.1MOS集成电路简介.................................................................................................... - 2 -1.2MOS集成电路分类.................................................................................................... - 2 -1.3MOS集成电路的优点................................................................................................ - 3 -二、LTspice电路仿真 .......................................................................................................... - 3 -2.1SPICE简介 ................................................................................................................... - 3 -2.2CMOS反相器LT SPICE仿真过程 ..................................................................... - 3 -2.2.1实现方案 .............................................................................................................. - 3 -2.2.2 LTspice电路仿真结果 ...................................................................................... - 5 -三、LASI版图设计 ............................................................................................................... - 5 -3.1LASI软件简介........................................................................................................ - 5 -3.2版图设计原理......................................................................................................... - 6 -3.3LASI的版图设计.................................................................................................... - 6 -四、实验结果分析 ............................................................................................................... - 8 -五、结束语 ........................................................................................................................... - 8 -参考文献 ............................................................................................................................... - 8 -引言CMOS技术自身的巨大潜力是IC高速持续发展的基础。
反相器的设计与仿真
0.18umCMOS反相器的设计与仿真2016311030103 吴昊一．实验目的在SMIC 0.18um CMOS mix-signal环境下设计一个反相器，使其tpHL=tpLH，并且tp越小越好。
利用这个反相器驱动2pf电容，观察tp。
以这个反相器为最小单元，驱动6pf电容，总延迟越小越好。
制作版图，后仿真，提取参数。
二．实验原理1.反相器特性1、输出高低电平为VDD和GND,电压摆幅等于电源电压；2、逻辑电平与器件尺寸无关；3、稳态是总存在输出到电源或者地通路；4、输入阻抗高；5、稳态时电源和地没通路；2.开关阈值电压Vm和噪声容限Vm的值取决于kp/kn所以P管和N管的宽长比值不同，Vm的值不同。
增加P管宽度使Vm移向Vdd，增加N管宽度使Vm移向GND。
当Vm=1/2Vdd时，得到最大噪声容限。
要使得噪声容限最大，PMOS部分的尺寸要比NMOS大，计算结果是3.5倍，实际设计中一般是2~2.5倍。
3.反向器传播延迟优化1、使电容最小（负载电容、自载电容、连线电容）漏端扩散区的面积应尽可能小输入电容要考虑：（1）Cgs 随栅压而变化（2）密勒效应（3）自举电路2、使晶体管的等效导通电阻（输出电阻）较小：加大晶体管的尺寸（驱动能力）但这同时加大自载电容和负载电容（下一级晶体管的输入电容）3、提高电源电压提高电源电压可以降低延时，即可用功耗换取性能。
但超过一定程度后改善有限。
电压过高会引起可靠性问题.当电源电压超过2Vt 以后作用不明显.4、对称性设计要求令Wp/Wn=μp/μu 可得到相等的上升延时和下降延时，即tpHL=tpLH。
仿真结果表明：当P，N管尺寸比为1.9时，延时最小，在2.4时为上升和下降延时相等。
4.反相器驱动能力考虑1.单个反相器驱动固定负载tp0为反相器的本征延迟，S是反向尺寸与参照反相器尺寸的比值。
tp0与门的尺寸大小无关而仅与工艺及版图有关。
无负载时，增加门的尺寸不能减少延迟。
模拟coms实验报告
模拟cmos集成电路课程实验报告反相器原理图设计专业班级姓名指导老师报告时间一．实验目的1 学会创建模型库和单元视图2 了解schematic 设计环境3 学会如何画反相器原理图二．实验内容和步骤1 调用 candence 软件运行虚拟机直接点击三角形运行的图标然后输入icfb命令调用 candence软件，此时会弹出CIW窗口2 创建工作路径库与单元视图进入candence后点击CIW窗口的 file—new—library，此时弹出对话窗口如图Name栏输入库文件名mylib（可以自定义），右侧 Technology File栏选择第二个。
点击OK弹出窗口如3-3，这时让你选择工艺库的我们选择 sto2 这个工艺库点击OK弹出窗口中在library中可以看到我们自己建的模型库 mylib3 画原理图⑴画原理图之前先了解以下几个快捷键i----插入元器件w----连线p----插入输入输出引脚q----查看器件属性f----调节合适的窗口c----复制u----撤销m----移动器件del----删除⑵添加元件n管p管的添加在Schematic Editing窗口中按下快捷键 i 点击Browse弹出Library Browse 窗口然后按图击个个选项然后点击Close，此时又弹出对 p管属性设置的窗口如图，这里 Total Width 设为1.4uM其它不变。
点击Hide此时鼠标箭头上就有了p管的symbol， n管的插入和p管类似，只需把n管的Length改为550Nm⑶添加vdd和gnd按下i点击Browse 弹出Library Browse窗口然后按图点击个个选项然后点击Close，在弹出的窗口点击Hide此时鼠标箭头上就有了 vdd的 symbol， gnd 的插入和 vdd类似。
⑷添加输入输出引脚按下p弹出窗口，在Pin Names 栏填 in，Direction栏选择input点击Hide 此时鼠标箭头上就有了输入的symbol，输出的添加和此类似只需把Direction 栏选择output，到此所有元件添加完成。
cmos反向器电路设计实验报告
cmos反向器电路设计实验报告CMOS反向器电路设计实验报告摘要：本实验通过设计和实现CMOS反向器电路，验证其基本功能和性能。
通过实验测试，我们评估了反向器的输入电压和输出电压之间的关系，以及其延迟时间和功耗等性能指标。
实验结果表明，所设计的CMOS反向器电路具有较高的性能和可靠性。
引言：CMOS（互补金属氧化物半导体）技术是集成电路设计中最常用的工艺之一，其具有功耗低、噪声抑制能力强等优点，在现代电子设备中得到广泛应用。
反向器是CMOS电路中最基本的逻辑门，其功能是将输入信号反转输出。
本实验旨在通过设计和实现CMOS反向器电路，验证其基本功能和性能。
材料与方法：1. 实验所需材料：- 电路设计软件（如LTspice）- CMOS反向器电路元件（晶体管、电阻、电容等）- 直流电源- 示波器2. 实验步骤：1) 在电路设计软件中绘制CMOS反向器电路原理图。
2) 根据设计要求，选择合适的晶体管、电阻和电容等元件。
3) 连接电路并进行仿真测试，调整电阻和电容等参数，以满足设计要求。
4) 使用直流电源为电路供电，并使用示波器测量输入和输出信号的波形。
5) 记录和分析实验数据，并评估反向器的性能。
结果与讨论：通过实验测试，我们得到了CMOS反向器电路的输入和输出电压之间的关系。
我们观察到，当输入电压为高电平时，输出电压为低电平；而当输入电压为低电平时，输出电压为高电平。
这验证了反向器的基本功能。
我们还测试了反向器的延迟时间和功耗。
延迟时间是指输入信号从发生变化到输出信号发生变化之间的时间。
实验结果显示，CMOS 反向器的延迟时间较短，具有较高的响应速度。
功耗是指电路在工作过程中消耗的能量。
实验结果显示，CMOS反向器的功耗较低，符合低功耗设计的要求。
结论：通过本次实验，我们成功设计和实现了CMOS反向器电路，并验证了其基本功能和性能。
实验结果表明，所设计的反向器具有较高的性能和可靠性。
CMOS技术的广泛应用将进一步推动集成电路的发展，为现代电子设备的制造和应用提供了有力支持。
CMOS反相器的版图设计
实验一：CMOS反相器的版图设计一、实验目的1、创建CMOS反相器的电路原理图Schematic、电气符号symbol以及版图layout;2、利用’gpdk090’工艺库实例化MOS管；3、运行设计规则验证Design Rule Check;DRC确保版图没有设计规则错误..二、实验要求1、打印出完整的CMOS反相器的电路原理图以及版图；2、打印CMOS反相器的DRC报告..三、实验工具Virtuoso四、实验内容1、创建CMOS反相器的电路原理图；2、创建CMOS反相器的电气符号；3、创建CMOS反相器的版图；4、对版图进行DRC验证..1、创建CMOS反相器的电路原理图及电气符号图首先创建自己的工作目录并将/home/iccad/cds.lib复制到自己的工作目录下我的工作目录为/home/iccad/iclab;在工作目录内打开终端并打开virtuoso命令为icfb &.在打开的icfb –log中选择tools->Library Manager;再创建自己的库;在当前的对话框上选择File->New->Library;创建自己的库并为自己的库命名我的命名为lab1;点击OK后在弹出的对话框中选择Attach to an exiting techfile并选择gpdk090_v4.6的库;此时Library manager的窗口应如图1所示：图1 创建好的自己的库以及inv创建好自己的库之后;就可以开始绘制电路原理图;在Library manager窗口中选中lab1;点击File->New->Cell view;将这个视图命名为invCMOS反相器..需要注意的是Library Name一定是自己的库;View Name是schematic;具体如图2所示：图2 inv电路原理图的创建窗口点击OK后弹出schematic editing的对话框;就可以开始绘制反相器的电路原理图schematic view..其中nmos宽为120nm;长为100nm.与pmos宽为240nm;长为100nm.从gpdk090_v4.6这个库中添加;vdd与gnd在analogLib这个库中添加;将各个原件用wire连接起来;连接好的反相器电路原理图如图3所示：图3 inv的电路原理图对电路原理图检查并保存左边菜单栏的第一个;check and save;接下来创建CMOS反相器的电气符号图创建电气符号图是为了之后在其他的门电路中更方便的绘制电路原理图..在菜单栏中选择design->Create cellview->From cellview;在symbol editing中编辑反相器的电气符号图;创建好的symbol如图4所示：图4 inv的电气符号图2、创建CMOS反相器的版图接下来可以创建并绘制CMOS反相器的版图;在Library Manager中选择File->new->cell view;将view name改为layout;tool改为virtuoso;具体如图5所示：图5 inv版图的创建窗口点击OK;会弹出两个对话框;一个LSW和一个layout editing在弹出来的layout editing中进行版图的绘制;利用快捷键‘i’在gpdk090_v4.6选择nmos和pmos;并将pmos摆放至nmos的上方;为方便确认各个金属或者mos管的距离或者长度;可以使用尺子作为辅助;使用快捷键’k’画一个尺子;使得nmos与pmos的源漏之间距离为0.6nm;如图6所示：图6 mos管源漏之间的距离图然后继续用尺子在nmos与pmos的正中间分别往上下延伸1.5nm;该点即为电源轨道和地轨道的中心点;轨道的宽为0.6nm;长为1.8nm;在LSW窗口中选择metal1作为电源轨道;返回layout editing窗口;使用快捷键’p’;然后设置金属的宽度;将其设置为0.6nm;接着在layout editing窗口中将轨道绘制出来;nmos与pmos 之间用poly金属层连接起来;pmos的源级用metal1金属与上层的电源轨道连接起来;nmos的源级用metal1金属与下层的电源轨道连接起来;并在vdd电源轨道上加一个M1_NWELL;在gnd轨道上加一个M1_PSUB;放置好选中并点击快捷钱’q’;将通孔个数改为3个如图7所示;将columns那一栏的1改为3;pmos及以上部分用nwell包裹起来;具体的连接如图8所示:图7 M1_NWELL的属性图8 连接好的inv版图3、设计规则检查DRC将连接好的inv版图保存;在菜单栏上选择verify->DRC;在弹出的对话框修改一些信息;如图9所示;确保路径正确;并且将Rules library前的勾选取消..图9 DRC的参数设置点击OK;验证完成并成功后会在icfb –log窗口出现如图10所示提示且版图上不会出现错误闪烁;如果有错误的话;可以在菜单栏中点击verify->markets->explain;并选中错误的地方;就会弹出详细的错误解释;然后根据提示修改错误..图10 DRC报告4、打印CMOS反相器的电路原理图以及版图在layout editing窗口的菜单栏上选择Design->plot->submit;然后再弹出来的窗口中修改参数;将header前的勾选取消;如图11所示：图11 打印参数设置继续点击Plot Options;将里面的参数修改如图12所示：图12 打印参数设置点击OK;可在自己的工作目录下找到inv.ps文件;打开文件即可看到打印出来的CMOS反相器版图;如图13所示：图13 打印出来的CMOS反相器版图同理;电路原理图也是如此打印;打印出来的CMOS反相器的电路原理图如图14所示：图14 打印出来的CMOS反相器的电路原理图。
CMOS反相器设计与仿真报告
CMOS 反相器设计与仿真报告CMOS 反相器相当于非门，是数字集成电路中最基本的单元电路。
搞清楚CMOS 反相器的特性，可为复杂数字电路的设计打下基础。
如图0所示电路为反相器，P 管衬底接Udd ，N 管衬底接地，栅极与各自的源极相接，消除了背栅效应，而且P 管和N 管轮流导通和截止，输出非0即Udd ，故CMOS 反相器又称为“无比电路”。
反相器的输入输出端口的关系如表一所示：表格 1 反相器输入输出端口反相器关系式：OUT=~IN 。
一、使用S-Edit 编辑CMOS 反相器原理图在此次实例设计中采用Tanner Pro 软件中的S-Edit 组件设计CMOS 反相器的原理图，进而掌握S-Edit 的基本功能和使用方法。
操作流程如下：进入S-Edit —>建立新文件—>环境设置—>引用模块—>建立反相器电路。
1）打开S-Edit 程序，并将新文件另存以合适的文件名存储在一定的文件夹下：在自己的计算机上一定的位置处打开S-Edit 程序。
在本例中在S-Edit 文件夹中新建立“反相器原理图”文件夹，并将新文件以文件名“Ex2”存与此文件夹中。
如图二所示。
图0：CMOS 反相器图 a 另存新文件为Ex22）环境设置：S-Edit 默认的工作环境是黑底白线，但可以按照用户的喜好自行设定。
即选择Setup->Colors 命令，打开Colors 对话框，可分别设置背景色、前景色、选取颜色、栅格颜色、原点颜色和可更换颜色等。
如图二所示。
图二 环境设置3）编辑模块并浏览组件库：S-Edit 编辑方式是以模块为单位而不是以文件为单位，一个文件中可以包含多个模块，而每一个模块则表示一种基本组件或者一种电路。
每次打开一个新文件时便自动打开一个模块并命名为“Module0”；也可以重命名模块名。
方法是选择Module->Rename 命令，在弹出的对话框中的New Name 中输入符合实际电路的名称，如“inv_dc ” 即可,之后单击OK 按钮就可以。
MOS集成电路--CMOS反相器电路仿真及版图设计
MOS管集成电路设计题目：CMOS反相器电路仿真及版图设计**：***学号：***********专业：通信工程****：***2014年6月1日摘要本文介绍了集成电路设计的相关思路、电路的实现、SPICE电路模拟软件和LASI7集成电路版图设计的相关用法。
主要讲述CMOS反相器的设计目的、设计的思路、以及设计的过程，用SPICE电路设计软件来实现对反相器的设计和仿真。
集成电路反相器的实现用到NMOS和PMOS各一个，用LASI7实现了其版图的设计。
设计。
集成电路 CMOS反相器LT SPICE LASI7 关键字：集成电路目录引言 ....................................................................................................................................... - 2 -一、概述 ............................................................................................................................... - 2 -1.1MOS集成电路简介集成电路简介 .................................................................................................... - 2 -1.2MOS集成电路分类集成电路分类 .................................................................................................... - 2 -1.3MOS集成电路的优点集成电路的优点 ................................................................................................ - 3 -二、LTspice电路仿真 .......................................................................................................... - 3 -2.1SPICE简介 ................................................................................................................... - 3 -仿真过程 ..................................................................... - 3 -2.2CMOS反相器LT SPICE仿真过程2.2.1实现方案 .............................................................................................................. - 3 -2.2.2 LTspice电路仿真结果 ...................................................................................... - 5 -三、LASI版图设计 ............................................................................................................... - 5 -软件简介 ........................................................................................................ - 5 -3.1LASI软件简介版图设计原理 ......................................................................................................... - 6 -3.2版图设计原理的版图设计 .................................................................................................... - 6 -3.3LASI的版图设计四、实验结果分析 ............................................................................................................... - 8 -五、结束语 ........................................................................................................................... - 8 -参考文献 ............................................................................................................................... - 8 -引言CMOS 技术自身的巨大潜力是IC 高速持续发展的基础。
CMOS反相器电路版图设计与仿真
CMO反相器电路版图设计与仿真姓名：邓翔学号：33导师：马奎本组成员：邓翔石贵超王大鹏CMO反相器电路版图设计与仿真摘要：本文是基于老师的指导下，对cade nee软件的熟悉与使用, 进行CMO反相器的电路设计和电路的仿真以及版图设计与版图验证仿真。
关键字：CMO反相器；版图设计。
Abstract：This article is based on the teacher's guida nee,familiar with cade nee software and use, for CMOS in verter circuit design and circuit simulation and Iandscape and the Iandscape design of the simulatio n.Key word : CMOS inverter;Landscape design.一引言20世纪70年代后期以来，一个以计算机辅助设计技术为代表的新的技术改革浪潮席卷了全世界，它不仅促进了计算机本身性能的进步和更新换代，而且几乎影响到全部技术领域，冲击着传统的工作模式。
以计算机辅助设计这种高技术为代表的先进技术已经、并将进一步给人类带来巨大的影响和利益。
计算机辅助设计技术的水平成了衡量一个国家产业技术水平的重要标志。
计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力，辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。
它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。
计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善，与工程设计方法的革新紧密相关的。
采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。
电子技术的发展使计算机辅助设计（CAD）技术成为电路设计不可或缺的有力工具。
CMOS反相器设计与仿真报告
CMOS 反相器设计与仿真报告CMOS 反相器相当于非门，是数字集成电路中最基本的单元电路。
搞清楚CMOS 反相器的特性，可为复杂数字电路的设计打下基础。
如图0所示电路为反相器，P 管衬底接Udd ，N 管衬底接地，栅极与各自的源极相接，消除了背栅效应，而且P 管和N 管轮流导通和截止，输出非0即Udd ，故CMOS 反相器又称为“无比电路”。
反相器的输入输出端口的关系如表一所示：表格 1 反相器输入输出端口反相器关系式：OUT=~IN 。
一、使用S-Edit 编辑CMOS 反相器原理图在此次实例设计中采用Tanner Pro 软件中的S-Edit 组件设计CMOS 反相器的原理图，进而掌握S-Edit 的基本功能和使用方法。
操作流程如下：进入S-Edit —>建立新文件—>环境设置—>引用模块—>建立反相器电路。
1）打开S-Edit 程序，并将新文件另存以合适的文件名存储在一定的文件夹下：在自己的计算机上一定的位置处打开S-Edit 程序。
在本例中在S-Edit 文件夹中新建立“反相器原理图”文件夹，并将新文件以文件名“Ex2”存与此文件夹中。
如图二所示。
图0：CMOS 反相器图 a 另存新文件为Ex22）环境设置：S-Edit 默认的工作环境是黑底白线，但可以按照用户的喜好自行设定。
即选择Setup->Colors 命令，打开Colors 对话框，可分别设置背景色、前景色、选取颜色、栅格颜色、原点颜色和可更换颜色等。
如图二所示。
图二 环境设置3）编辑模块并浏览组件库：S-Edit 编辑方式是以模块为单位而不是以文件为单位，一个文件中可以包含多个模块，而每一个模块则表示一种基本组件或者一种电路。
每次打开一个新文件时便自动打开一个模块并命名为“Module0”；也可以重命名模块名。
方法是选择Module->Rename 命令，在弹出的对话框中的New Name 中输入符合实际电路的名称，如“inv_dc ” 即可,之后单击OK 按钮就可以。
Lab 9 CMOS反相器版图设计
Lab 9 CMOS反相器版图设计1.实验目的1.1 学会版图自动生成方法1.2 掌握CMOS电路版图设计流程1.3 了解数字模块设计方法2.实验内容版图自动生成如果在lab7与lab8中，绘制nmos、pmos、npn等单元版图存在困难，可使用版图自动生成命令来产生版图，以便后续实验的进行。
nmos版图生成法①在CIW中，选择File→Open，选项设置如下：Library Name designCell Name nmosView Name layout打开nmos的空白视图。
②在CIW中，输入如下命令：hiReplayFile(“LOG/nmos.log”)③按Return键。
④选择Window→Fill All，完成自动生成nmos版图。
⑤存档。
pmos版图生成法①在CIW中，选择File→Open，选项设置如下：Library Name designCell Name pmosView Name layout打开pmos的空白视图。
②在CIW中，输入如下命令：③按Return键。
④选择Window→Fill All，完成自动生成pmos版图。
⑤存档。
npn版图生成法与nmos生成法相同，仅仅在①、②步骤中将nmos改为npn即可。
Inverter版图设计Inverter版图设计规则①单元高度18.0u②power与ground宽度1.8u③ndiff到pdiff间距0.5u④metal1之间间距0.8u⑤metal1宽度0.8u安置mos版图①在CIW中，选择File→Open，设置如下:Library Name designCell Name inverterView Name layout点击OK，弹出Inverter的设计窗口。
②在设计窗口中，选择Create→Instance[i]，在Create Instance窗口中，改变设置如图9.1所示。
图9.1 Create Instance窗口图9.2 Create Shape Pin窗口③设置结束后，在设计窗口中，点击LMB完成添加nmos版图。
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CMＯS反相器版图设计与仿真报告在此次实例设计中采用Tａnnｅr Pro 软件中的L－Ediｔ组件设计ＣMＯS反相器的版图,进而掌握L-Edit的基本功能和使用方法。
ﻩ操作流程如下:进入L-Eｄit—>建立新文件—>环境设定—>编辑组件—>绘制多种图层形状—>设计规则检查—>修改对象—＞设计规则检查—>电路转化—＞电路仿真。
一、绘制反相器版图1)打开L-Ediｔ程序,并将新文件另存以合适的文件名存储在一定的文件夹下：在自己的计算机上一定的位置处打开L－Ｅdit程序，此时L-Ｅdｉt自动将工作文件命名为Layoｕｔ1.sｄb并显示在窗口的标题栏上。
而在本例中则在Ｌ－Edit文件夹中新建立“反相器版图”文件夹,并将新文件以文件名“Eｘ1１”存与此文件夹中。
如图一所示。
图错误!未定义书签。
打开L-Eｄit，并另存文件为Ｅｘ１12)取代设定：选择Fｉle－>Ｒepｌaｃe Setup命令,在弹出的对话框中单击浏览按钮,按照路径.．\Samples＼ＳPR\eｘａｍple1\ligｈtｓ.ｔdｂ找到“lighｔs．tdb”文件,单击OK即可。
此时可将lｉgｈts.ｔdb文件的设定选择性的应用到目前编辑的文件中。
如图二所示。
图错误!不能识别的开关参数。
取代设定３)编辑组件:L-Ｅdit编辑方式是以组件（Celｌ）为单位而不是以文件为单位,一个文件中可以包含多个组件,而每一个组件则表示一种说明或者一种电路版图。
每次打开一个新文件时便自动打开一个组件并命名为“Ｃell0”；也可以重命名组件名。
方法是选择Cell-＞Rename 命令,在弹出的对话框中的Reｎamｅ cell as文本框中输入符合实际电路的名称，如本设计中采用组件名“iｎｖ”即可，之后单击OK按钮。
如图三所示。
图错误!未定义书签。
重命名组件为inｖ4)设计环境设定:绘制布局图必须要有确实的大小,因此要绘图前先要确认或设定坐标与实际长度的关系。
选择Setup->Ｄeｓign命令,打开Set Ｄeｓｉgn对话框,在Ｔｅchｎologｙ选项卡中出现使用技术的名称、单位与设定。
本设计中的技术单位是Lａmbda。
而Lambｄa单位与内部单位InｔｅｒnaｌＵｎｉt的关系可在TｅchnologｙＳｅｔup选项组中设定。
此次设计设定1个Laｍbdａ为１000个Intｅrnａl Ｕｎｉt，也设定１个Lambda等于１个Ｍｉcron。
如图四所示。
图错误!不能识别的开关参数。
技术设定接着选择Gｒｉd选项卡,其中包括使用格点显示设定、鼠标停格设定与坐标单位设定。
此次设计设定1个显示的格点等于1个坐标单元，设定当格点距离小于8个像素时不显示；设定鼠标光标显示为Smoｏth类型，设定鼠标锁定的格点为0.5个坐标单位;设定1个坐标单位为1０0０个内部单位。
如图五所示。
图错误!未定义书签。
格点设定ﻩ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。
５)编辑PMＯS组件:按照N Wｅll层、P Selecｔ层、Actｉｖe层、Ｐｌoy层、Ｍenｔａl1层、Acｔive contact层的流程编辑PMOＳ组件。
其中,ＮＷelｌ层宽为24个格点、高为15个格点，P Sｅlecｔ层宽为1８个格点、高为１0个格点，Activｅ层宽为１4个格点、高为５个格点,Pｌoy层宽为2个格点、高为20个格点,Meｎｔal1层宽为4个格点、高为4个格点,Ac ｔｉvｅｃontact层宽为2个格点、高为2个格点。
在设计各个图层时,一定要配合设计规则检查（DRC）,参照设计规则反复修改对象。
这样才可以高效的设计出符合规则的版图。
PMO Ｓ组件的编辑结果如图六所示。
图错误!未定义书签。
PMOＳ组件结果图利用Ｌ-Ｅdｉt观察截面的功能来观察该布局图设计出的组件的制作流程与结果。
单击命令行上的Crｏｓs-Ｓeleｃtion按钮打开GｅnｅratｅCross-Ｓection对话框,在Prｏcess d ｅfinｉｔion file文本框中输入.．＼Ｓamｐles＼SPR\example1＼lights.xsｔ文件；之后单击Pick按钮，在编辑画面选则要观察的位置，再单击OK即可。
如图七所示。
图错误!未定义书签。
观看各图层的生长顺序6)新建NＭOS组件:选择Celｌ－>New命令.打开Create New Cell对话框,在其中的Celｌｎame文本框中输入组件名“noｍs”，单击确定按钮即可。
如图八所示。
图错误!不能识别的开关参数。
新建ｎｍｏs组件７)编辑NMOS组件:按照N Seｌeｃt层、Actｉｖe层、Pｌｏy层、Menｔal1层、Active con ｔact层的流程编辑NＭOＳ组件。
其中,ＮSｅleｃt层宽为１８个格点、高为9个格点,Ａct ｉｖe层宽为14个格点、高为５个格点,Ploｙ层宽为２个格点、高为9个格点，Meｎtａl1层宽为4个格点、高为４个格点，Aｃtivｅcontacｔ层宽为2个格点、高为2个格点。
NMOS组件的编辑结果如图九所示。
图错误!不能识别的开关参数。
nmoｓ组件版图同样，利用L－Ｅdｉt观察截面的功能来观察该布局图设计出的组件的制作流程与结果。
结果如图十所示。
图五NMOS制作流程8）新增并编辑PMＯＳ基板节点组件Baseconｔaｃtp:按照ＮWeｌl层、N Seｌecｔ层、Actｉve层、Mｅntａl1层、Ａｃｔive coｎtact层的流程编辑PMOS基板节点组件。
其中，N Ｗeｌl层宽为15个格点、高为15个格点，N Select层宽为9个格点、高为9个格点，Active层宽为5个格点、高为5个格点, Mｅntａl1层宽为4个格点、高为4个格点,Acｔivｅｃｏntact层宽为2个格点、高为2个格点。
ＰMOS基板节点组件的编辑结果如图十一所示。
图错误!未定义书签。
PMOＳ基板组件ﻩ利用L－Ｅｄｉt观察截面的功能来观察该布局图设计出的组件的制作流程与结果。
结果如图十二所示。
图错误!未定义书签。
PMOS基板组件制作流程９）新增并编辑NMOＳ基板接触点组件Baｓｅcｏntａcｔｎ:按照P Seleｃt层、Actｉve层、Meｎtal1层、Ａｃｔivｅcoｎtacｔ层的流程编辑NMOS基板接触点组件。
其中，P Seｌｅｃt层宽为９个格点、高为9个格点，Aｃｔivｅ层宽为５个格点、高为5个格点，Mental１层宽为４个格点、高为４个格点,Active cｏntact层宽为２个格点、高为2个格点。
NＭＯS基板接触点组件的编辑结果如图十三所示。
图错误!不能识别的开关参数。
NMOS基板接触点利用Ｌ-Eｄｉt观察截面的功能来观察该布局图设计出的组件的制作流程与结果。
结果如图十四所示。
图错误!不能识别的开关参数。
ＮＭOS基板接触点制作流程１0)引用Basecontactn、Ｂasｅcoｎtａｃtp、nmos、ｐmoｓ组件：选择Ceｌｌ->Inｓtance 命令,在弹出的对话框中选择Basecontaｃtｎ组件,单击ＯK按钮即可。
用相同的方法可引用Basecｏntａctp组件,pmos组件和ｎmos组件。
11)DRＣ检查：引用后,将Baｓeｃonｔactｎ和Ｂaｓｅcontａcｔp组件分别放到nmｏs组件和pmos左边。
单击命令行的DRＣ按钮进行检查,结果如图十五所示。
由图可知,不违背设计规则。
图错误!不能识别的开关参数。
DＲＣ检查11)连接闸极Ploy和汲极Meｎtal1:由于反相器的pmos和ｎmos的闸极是连通的，故可以直接以Ploy图层将pｍos与nmos的Pｌoy相连接；而且它们的汲极也是连通的,故可以用M ｅnｔａl1相连接。
如图十六所示。
经DRＣ检查无错误。
图错误!未定义书签。
连接闸极和汲极12)绘制电源线：由于反相器需要有Ｖdd和GND电源，所以需要绘制以Mｅntal1来表示的电源线,即利用Ｍentaｌ1在pｍoｓ上方与ｎｍos下方各绘制一个宽为39个格点，高为3个格点的电源图样。
如图十七所示，经DRC检查无错误。
图错误!不能识别的开关参数。
绘制电源线13）标注Vｄｄ和ＧＮD节点,连接电源与接触点:为了便于电源的区分与表示,可以采用标注节点的方法将上下两个电源区别开来，即在命令工具条中单击插入节点按钮,再回到编辑窗口在电源部分拖曳选中,之后在弹出的对话框的Porｔnａme文本框中输入节点名称。
为了使电源加载到反相器上,必须将电源和接触点连接。
此时可使用Mentａl1层金属,即分别将P ＭOS的左接触点与Ｂaseｃoｎtactp组件的接触点用Meｎtａl1层和Vｄd电源相接,及将NMOS的左接触点与Ｂasecontactn组件接触点用Ｍeｎtal1层和GND电源相接。
结果如图十八所示。
图错误!不能识别的开关参数。
标注节点，连线14）加入输入节点:由于反相器有一个输入端口，输入信号是从闸极输入，又由于此次设计的规则要求，输入信号必须由Ｍeｎtal２传入,故反相器输入端口需要绘制meｎtal2层、Via 层、Mentａl1层、Ploy Cｏntact层和Poly层，才能将信号从Mｅｎｔal2层传至Ｐｏly层。
即在编辑窗口的空白处按照Pｏｌy层、Mental1层、Mｅnｔal２层、Ｐｏly Conｔaｃｔ层、Via层的顺序绘制各个图层。
其中,Ｐoly层宽为5个格点、高为5个格点，Mｅntal1层宽为9.５个格点、高为4个格点,Mental1层宽为5个格点、高为５个格点，Meｎtal2层宽为５个格点、高为5个格点,Poly Contacｔ层宽为２个格点、高为2个格点,Ｖia层宽为２个格点、高为2个格点。
配合DRＣ检查无误后,可将此输入端口群组起来,即选中输入端口部分,再选择Ｄｒaw-＞Group命令,在弹出的对话框的Grｏup Ceｌl nａme中输入名字如“ｐoｒtＡ”,即可与当前文件中新增加一个poｒtA组件。
组件poｒtA的版图如图十九所示。
图错误!不能识别的开关参数。
输入端口版图15)加入输出端口:反相器有一个输出端口,输出信号从汲极输出，由于设计规则的限制,输出信号必须由Ｍental2输出,故输出端口要绘制Mｅnｔal１层、Menｔal2层和Via层才能将信号输出,即按照Mｅnｔaｌ1层、Meｎｔal2层和Ｖiａ层的顺序绘制个个图层，其中Mental １层、Ｍeｎtal2层宽高均为4个格点和Vｉa层宽高均为2个格点。
同样的方法将输出端口群组为端口OUT。
结果如图二十所示。
图错误!不能识别的开关参数。
输出端口版图加入输入输出端口后的最终的反相器版图及输入输出端口处的图层如图二十一所示。
图错误!未定义书签。
最后版图设计展示16)更改组件名称，并转化为Spiｃe文件:将反相器版图改名为inv,即选择Celｌ->Ｒename Cell命令,在弹出的对话框中的Ｒeｎame ceｌｌaｓ文本框的输入“ｉnｖ”即可。