模拟版图中的典型器件--青软教案资料
《模拟电子技术实验及综合设计》课件第3章
如果使用了CAPSYM库中的电源符号， 则还应调用 SOURCE库中的符号进一步说明这些电源符号的电平值， 一 般采用附加小电路的形式说明。
“接地” 符号通过执行Place/Ground子命令绘制。 接地符 号也具有全局相连的特点。 调用PSpice对模拟电路进行模拟分 析时， 电路中一定要有一个电位为零的接地点。 这种零电位 接 地符号需通过执行Place/Ground子命令， 从SOURCE 库中选用 名称为0的符号来放置。
5. 节点别名的设置（Place/Net Alias 电路中电学上相连的互连线、 总线、 元器件引出端等构 成一个节点。 OrCAD / Capture自动为每个节点确定一个数字 编号， 如果有某种需要， 可自行设置节点名。 操作方法如下： 1） 执行 Place/Net Alias 子命令， 屏幕上将出现如图3-1-8 所示的设置窗口。
3.1.2 电路图绘制
1. 调用OrCAD/Capture CIS软件绘制电路图的步骤如下: （1） 调用OrCAD/Capture CIS软件。 OrCAD/Capture是在 Windows系统中运行的一个应用软件， 因此可以采用Windows 中应用软件的调用方法启动Capture软件， 即在 Windows下找 到OrCAD 9.2/Capture CIS就可以启动OrCAD Capture窗口。 Capture启动后的窗口如图3-1-1所示。
2. 1） （1） 商品化的元器件符号库。 库中绝大部分符号都是不 同型号的半导体器件和集成电路。 这类元器件符号库文件的 名称有两类。 第一类是以元器件的类型为库文件名， 例如： 以74开头的库文件中是各种TTL74系列数字电路； CD4000 库 文件中是各种 CMOS4000 系列电路； BIPOLAR 库文件中是 各种型号的双极晶体管； OPAMP库文件中是各种运算放大器， 等等。
【模拟电子技术基础-清华课件】09-CAD-p
4
2. 各程序模块间的关系及设计流程
源激励器
LIB Parts 修改电路
电原理图或文件 输入 schematic
*.sch 网单 netlist
↓
电 路 仿 真 ← *.cir ↓
绘图 Probe ← *.out
*.dat
N 指标满足 要求?
Y END
5
1.3 PSpice输入输出方式概述
1.3.1 电路的输入语句和格式
V(2) V(2 , 3) VC(Q1) VCE(Q1) z 输出电流( I )
I(VS) I(R1) IB(Q1) z 参见表1.3.2～表1.3.4 2. 输出命令
(1) 文本打印命令 .PRINT z语句格式
.PRINT PRTYPE OV1<OV2…OV8>
↓
↓
关键字 分析类型
↓ 输出变量
8
1972 UC Berkeley 开发 1985 C改写 1988 美国国家工业标准
电路分析精度最高！ （最底层）
流行版本： HSPICE-----美国原Meta Software公司 PSPICE------ Microsim公司
3
1.2 电路仿真工具PSpice的基本组成
1. 六个基本模块 (1) 电原理图输入程序Schematics
{ 电原理图→网单文件 网单文件
VHDL－AMS 即 将成为工业标准
(2) 激励源编辑程序Stimulus Editor (3) 电路仿真程序Pspice A/D――核心
*.OUT 文件(数据) *.DAT 文件(图形) (4) 输出结果绘图程序Probe (5) 模型参数提取程序Parts (6) 元器件模型库Lib
模拟电子技术 第一章 常用半导体器件L1
描述了uGS对iD的控制作用
第一章 常用半导体器件
目录
第四节 场效应管
二、绝缘栅型场效应管---MOS管
1.增强型（N沟道） MOS-FET结构
第一章 常用半导体器件
目录
第四节 场效应管
工作原理(N沟道增强型）
uGS对iD影响 uDS对iD影响
uGS增大，反型层（导电沟道） 将变厚、变长。当反型层将两个
PN结截止，大电阻特性 产生反向电流IR， 方向N→P，数值很小
PN结具有单向导电性
正反压时 内外电场现向
第一章 常用半导体器件
目录
第一节 半导体基础知识
4. PN结的具有电容效应
所谓电容效应指的是它能储存电荷，且外加电压发生变化， 所储存的电荷量随之而变。
C j Cb C d
结电容
结电容特性： ﹡正比于结面积，低频时不起作用，高频时起作用 ﹡结电容不是常量，若PN结外加电压频率高到一定程度， 则失去单向导电性。应低频工作，有最高工作频率fM限制。
1. 单向导电性
结论： 正偏导通
反偏截止
单向导电性
2. 伏安特性受温度影响
T（℃）↑→在电流不变情况下管压降 u↓ →反向饱和电流IS↑，U(BR)↓ T（℃）↑→正向特性左移，反向特性下移
第一章 常用半导体器件
目录
第二节 半导体二极管
三、二极管的等效电路
1. 将伏安特性折线化
应根据情况不同 选择不同的等效电路
因基区薄且多子浓度低，使极少数扩 散到基区的电子与空穴复合
复合运动形成IB电流 因集电区面积大，在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区 电子与空穴均参与导电 故称双极型晶体管 漂移运动形成IC电流
模拟集成电路课件(清华、北大、复旦、东南、电大、西点、哈工、大连理工)复旦cmos
多晶硅 FOX P- 衬底 n阱
n+ S/D注入
N 阱CMOS 工艺步骤
多晶硅 FOX P- 衬底 n阱 n- S/D LDD注入
多晶硅
LDD扩散 FOX n阱 P- 衬底 形成n沟道LDD晶体管和p沟道LDD晶体管
N 阱CMOS 工艺步骤
n+扩散 p+扩散 FOX P- 衬底 n阱 BPSG
金属1 CVD氧化 FOX n阱 P- 衬底
利用PLL得到精确的控制电压
PLL可得到精确的频率。 PLL的频率和振荡器(VCO)的特征时间常数成反比。~C/Gm 低通滤波器中的电路和VCO的电路是匹配的。
磁盘驱动器中的模块电路（2）
模数转换器(ADC)
6位ADC， 由VCO提供采样时钟。采样频率由数字时钟恢复电路控制。 偏移控制：采集63个比较器的失调电压，反馈到输入端，抵消由 此引起的失真。
模拟信号 模拟信号的采样信号
一般概念（续）
什么是模拟集成电路设计？ 特定模拟电路、或系统 的功能和性能 设计 选择合适的集成电路 工艺 成功的设计结果
模拟集成电路设计步骤
电路设计
物理版图设计 根据工艺版图设计规则设计器件、器件之间的互联 电源和时钟线的分布 与外部的连接 电路测试 电路制备后对电路功能和性能参数的测试验证 产品开发
层次设计
结构 开关电容电路、*VCO和PLL、 *A/D D/A、
复杂电路
运算放大器、带隙基准、*比较器
简单电路
单级放大器、差动放大器、电路偏置、电流镜电路
器件
CMOS工艺、器件物理、器件Spice参数、 *版图设计、*电路模拟
模拟集成电路设计步骤
设计要求描述 设计定义 电路设计 与设计指标比较 执行设计 仿真 物理层设计 物理层设计 物理层验证 提取寄生参数 芯片设计 测试和产品开发 芯片制造 测试和验证 产品生产 与设计指标比较
模拟集成电路中的基本元器件-清华大学模拟集成电路分析与设计
模拟集成电路中的基本元器件提要z MOS管概述、基本工作原理、大信号特性、管概本作大信特性电容特性小信号等效模型非想效应电容特性、小信号等效模型、非理想效应、描述MOS管性能的电路参数z双极晶体管的大信号特性、小信号等效模双极晶体管的大信号特性小信号等效模型z集成电阻器z集成电容器MOS 管概述、基本工作原理、大信号特性电容特性小信号等效模型z B.Razavi,“Design of Analog CMOS 性、电容特性、小信号等效模型,g g Integrated Circuits”,§2.1、§2.2、§2.4MOS管概述耗尽型器件NMOS：B接V SSPMOS：B接V DDMOS管概述MOS管的基本工作原理MOS管的基本工作原理（续）MOS管的基本工作原理（续）MOS管的基本工作原理（续）MOS管的大信号特性MOS管的电容效应CWLMOS管的电容效应MOS管的常用小信号模型（饱和区）MOS管的完整小信号模型MOS管的非理想效应y,y gz P.R.Gray,“Analysis and Design of Analog Integrated Circuits”,§1.7、§1.8v E c≈MOS 管的电压限制z pn 结击穿：漏－衬底pn 结由于雪崩效应而击穿，非破坏性z 源漏穿通：源漏极的耗尽区相连，电流逐渐增加，非破坏性z 热载流子：由于水平或垂直电场的作用，热载流子获得足够的速度注入氧化层增加栅电流改变阈获得足够的速度注入氧化层，增加栅电流，改变阈值电压，破坏性氧化层击穿z 氧化层击穿：垂直场，破坏性，ESD 保护cm V cm V /107~/10666××描述OS管性能的电路参数MOS结果说明MOS 晶体管的特征频率11()i gs gd v i C C s=+m T g C ω=1m g =v g i ≈C +2T f C C π+()()()j j i j C C j βωωωω===+i gs gd特征频率仿真结果说明道2z 长沟道、饱和区：m o ov g r V λ=结果说明描述MOS管性能的电路参数提要z MOS管概述、基本工作原理、大信号特性、管概本作大信特性电容特性小信号等效模型非想效应电容特性、小信号等效模型、非理想效应、描述MOS管性能的电路参数z双极晶体管的大信号特性、小信号等效模型双极晶体管的大信号特性小信号等效模型z集成电阻器z集成电容器P.R. Gray, “Analysis andDesign of Analog IntegratedD i f A l I t t dCircuits”, §1.3、§1.4双极晶体管概述βnpn 管的Early 效应I CEC C V I ∂/npn 管在饱和区的大信号模型=)(on BE BE V V )3.0~05.0(~)(V V V V V V V sat CE BC BE BE CB CE =−=+=V BE双极晶体管的寄生效应集成pnp管z水平pnp管：电流增益低，电流增益随集电极电流的升而很快下降处电流能力弱电流的上升而很快下降，处理电流能力弱集成pnp管z衬底pnp管：仅限于源跟随器配置，集电极寄生电阻大')1()('2DS t GS D k V V V W k I λ=+−=22LBJT与MOS管的异同：小信号模型rπ→∞器件模型的选择z手工分析和设计的目的：直观理解电路特性，设计过手工分析和设计的目的直观理解电路特性设计过程的初始化z总原则：在保证分析结果抓住电路主要特性的前提下，器件模型越简单越好，允许手工分析结果具有10-20%的偏差z静态工作点分析（一般情况下）初始分析可以忽略沟道长度调制效应和衬偏调制效应（Early效应），了解基本特性后再考虑这些二阶效应的影响E l效应）z小信号分析（一般情况下））除非晶体管漏端（集电极）所接阻抗足够高（>100kΩ），初始分析可以忽略晶体管输出阻抗ro。
集成电路模拟版图设计基础ppt课件
4. LVS文件
4.3 Environment
setting：
1) 将决定你用几层的 金属，选择一些你 所需要的验证检查。
2) 选择用命令界面运 行LVS，定义查看 LVS报告文件及LVS 报错个数。
定义金 属层数
关闭ERC 检查
2.2互连
2.2.1金属（第一层金属，第二层金属……） 2.2.2通孔
ppt课件
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2.1 器件
2.1.1 MOS管
NMOS
PMOS
MOS管剖面图
2.1 器件
2.1.1 MOS管
NMOS工艺层立体图
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NMOS版图
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2.1 器件
2.1.1 MOS管 1) NMOS管
以TSMC，CMOS，N单阱工艺 为例
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3. 版图编辑器 6) virtuoso编辑器 --版图编辑菜单
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3. 版图编辑器 7) virtuoso编辑器 --显示窗口
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3. 版图编辑器 8) virtuoso编辑器 --版图显示
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3. 版图编辑器 9) virtuoso编辑器--数据流格式版图输出
ppt课件
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1. 必要文件
PDK
*.tf display.drf
DRC LVS cds.lib .cdsenv .cdsinit
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2. 设计规则
2.1 版图设计规则——工艺技术要求 2.2 0.35um，0.25um，0.18um，0.13um，不同的
模拟电子技术基础(第五版)新-ppt课件
3.2.1 载流子的漂移与扩散
漂移运动： 在电场作用引起的载流子的运动称为漂移运动。
扩散运动： 由载流子浓度差引起的载流子的运动称为扩散
运动。
20
3.2.2 PN结的形成
因浓度差 多子扩散 形成空间电荷区
促使少子漂移 阻止多子扩散
扩散到对方的载流子在P区和N区的交界处附近被相互中 和掉，使P区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子， N区一侧因失去电子而留下不能移动的正离子。这样在 两种半导体交界处逐渐形成由正、负离子组成的空间电 荷区(耗尽层) 。由于P区一侧带负电， N区一侧带正电， 所以出现了方向由N区指向P区的内电场
束缚电子同时受两个原子的约束，如果没有足 够的能量，不易脱离轨道。
因此，在绝对温度T=0K (-273 oC) 时，由于 共价键中的电子被束缚着，本征半导体中没有自由电子， 不导电。只有在激发下，本征半导体才能导电。
7
3、电子与空穴
当导体处于热
力学温度0oK时，
导体中没有自由电
子。当温度升高或
受到光的照射时，
向电流突然快速增加， 此现象称为PN结的反向 击穿。
它的耗散功率时， PN结将发生热 击穿。这时PN结的电流和温度之 间出现恶性循环，最终将导致PN 结烧毁。
热击穿——不可逆
雪崩击穿 齐纳击穿
电击穿——可逆
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3.2.5 PN结的电容效应
(1) 扩散电容CD
是由多数载流子在扩散过程中积累而引起的。
(2) PN结加反向电压时
外加的反向电压方向 与PN结内电场方向相同， 加强了内电场。内电场对 多子扩散运动的阻碍增强， 扩散电流大大减小。此时 PN结区的少子在内电场的 作用下形成的漂移电流大 于扩散电流，可忽略扩散 电流， PN结呈现高阻性。
模拟电路第一章 常用半导体器件
模拟电子线路教、学指导与习题详解杨凌第1章常用半导体器件1.1 教学要求1.1.1 半导体物理基础知识1、熟悉本征半导体、杂质半导体、施主杂质、受主杂质、多子、少子、漂移、扩散的概念；2、熟悉PN结的形成机理和基本特性——单向导电性、击穿特性、电容效应。
1.1.2 晶体二极管1、了解二极管的结构、分类、符号、主要参数；2、熟悉二极管的几种模型表示——数学模型、曲线模型、简化电路模型，掌握各种模型的特点及应用场合；3、熟悉二极管电路的三种分析方法——图解法、简化分析法、小信号分析法。
能熟练运用简化分析法分析各种功能电路；4、了解几种特殊二极管的性能。
1.1.3 晶体三极管1、了解三极管的结构、分类、符号、熟悉其主要参数及温度对参数的影响；2、掌握三极管在放大状态下的电流分配关系；3、熟悉三极管处在放大、饱和、截止三种工作状态下的条件及特点；4、熟悉三极管的几种模型表示——数学模型、共射曲线模型、直流简化电路模型、小信号电路模型，掌握各种模型的特点及应用场合；5、熟悉三极管放大电路的三种分析方法——图解法、估算法、小信号等效电路分析法。
能熟练运用估算法判断三极管的工作状态。
1.1.4 场效应管1、了解场效应管的工作原理，理解场效应管中预夹断的概念；2、熟悉场效应管的几种模型表示——数学模型、曲线模型、直流简化电路模型、小信号电路模型，掌握各种模型的特点及应用场合；3、熟悉放大状态下几种场效应管的外部工作条件；4、熟悉场效应管与三极管之间的异同点；1.2 基本概念和内容要点1.1.1 半导体物理基础知识半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其导电能力随温度、光照或所掺杂质的不同而显着变化，特别是掺杂可以改变半导体的导电能力和导电类型，因而半导体广泛应用于各种器件及集成电路的制造。
1、本征半导体（1）高度提纯、几乎不含任何杂质的半导体称为本征半导体。
硅（Si）和锗（Ge）是常用的半导体材料，均属四价元素，原子序号分别为14和32，它们的原子最外层均有四个价电子，与相邻四个原子的价电子组成共价键。
欧阳青 模电实验教案
信息科学技术学院实验课教案课程名称：模拟电路实验课程性质：实践课主讲教师：联系电话：E-MAIL：课时分配表实验1一．实验名称：常用电子仪器的使用二．实验目的1、掌握内容：示波器、函数信号发生器、交流毫安表的使用；2、了解内容：示波器结构；三．实验课时：2学时四．实验仪器1．示波器；2．函数信号发生器；3．交流毫安表；五．实验原理（除实验知识外，还包括装置及使用方法介绍等）1．在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。
它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。
2．示波器：1）寻找扫描光迹，2）示波器显示方式，3）触发源选择，4）触发方式，5）扫描速率和Y轴灵敏度；六．实验内容与步骤1．用机内校正信号对示波器自检，读出幅度和频率，上升沿时间和下降沿时间。
2．用示波器和交流毫伏表测量信号参数；3．测量两波形间相位差；七．数据记录、处理及分析要求1．用机内校正信号对示波器自检，读出幅度和频率，上升沿时间和下降沿时间。
2．用示波器和交流毫伏表测量信号参数，读出示波器测量的信号周期和频率，峰峰值，并计算有效值；3．测量两波形间相位差，由示波器读出两波形水平方向差距X,及信号周期XT，求出两波形的相位差，与理论值进行比较。
八．注意事项1．函数信号发生器作为信号源，输出端不能短路；九．参考资料1．《模拟电子技术实验指导书》张伯颐编；2．《模拟电子技术》刘波粒主编。
一．实验名称：晶体管共射极单管放大器（一）二．实验目的:1、掌握内容：学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。
2、了解内容：熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用；三．实验课时：2学时四．实验仪器1．+12直流电源、函数信号发生器、示波器、交流毫伏表、直流电压表，直流毫安表、频率计、万用表、晶体三极管；电阻和电容若干。
五．实验原理（除实验知识外，还包括装置及使用方法介绍等）1．电阻分压式工作点稳定单管放大器。
PROTEL-2004-项目实训全--教案
《PROTEL 2004 项目实训》教案教师姓名 XX 所任年（班）级科目 Protel 2004 项目实训所授班级学生基础及能力情况分析：该门课程所授班级为机电班和机维班，该部分学生已经在高一学习了电工基础的知识，基本上会看原理图，但掌握的还不够，具体表现在会看，看不会拆分功能模块，简单的图看的懂，复杂的图不会分析。
电路板上的电路看不懂，不会分析。
但对于实际操作，如电路板的模拟制作，应该能激发学生一定的兴趣。
教材分析及教学总体设想：protel是中等职业技术学校机电专业核心教学与训练课程，是一门实践性很强的集理论与实践操作于一体的主干课。
本课程主要任务是使学生全面了解原理图及PCB图的绘画、电路板的制作。
学期教学目的要求：熟悉Protel 2004的文件组织结构；学会PCB工程、原理图文件、PCB文件等的创建、保存和改名；对集成元件库进行加载与卸载；根据要求查找相应的元器件；学会元器件、导线、节点、电源和接地组件等的放置、移动和旋转及其属性的设置；按要求对元器件进行布局，学会元器件参数位置的调整；熟练掌握元器件的查找与放置功能；学会总线、总线分支线的放置与属性编辑；进行元器件引脚属性的设置和引脚位置的调整；理解多部件元器件的基本组成及其放置和引脚的编辑；学会“自上而下”和“自下而上”层次原理图的设计及利用图纸连接器进行原理图的设计；理解SCH Library工作面板中的各项内容，并能进行相关操作；学会多部件元器件符号的制作、修改及添加封装；根据原理图生成网络表，并能看懂网络表所包含的内容；学会自动布局和手动布局的操作方法；掌握布线规则的设置和自动布线的操作方法；掌握PCB和原理图文件双向更新的相关操作；掌握元件封装的命令与创建方法；掌握参考点的设置方法；学会对已创建的元件封装，按实际要求进行修改；熟悉向导中元件封转的种类。
学期教学重点及难点：对集成元件库进行加载与卸载；熟练掌握元器件的查找与放置功能；进行元器件引脚属性的设置和引脚位置的调整；理解多部件元器件的基本组成及其放置和引脚的编辑；学会“自上而下”和“自下而上”层次原理图的设计及利用图纸连接器进行原理图的设计；理解SCH Library工作面板中的各项内容，并能进行相关操作；学会自动布局和手动布局的操作方法；掌握PCB和原理图文件双向更新的相关操作；掌握元件封装的命令与创建方法。
模拟版图中的典型器件--青软
实现了BIPOLAR的快速、MOS的高密集度。
BIPOLAR
我们之前学习过PN结中，N型区域存在大量电子，P型区域存在大
量空穴。在ＰＮ结上加一正向电压，ＰＮ结导通。 如果我们在这个ＰＮ结的顶端再加一个Ｎ层，并在两个Ｎ层之间加 一个更高的电压，结果会是什么样子的呢？
BIPOLAR
三极管的三极
我们可以根据右图的电路来学习一 下，如果想让下面的ＰＮ结导通， 需要一个偏置电压（0.8V），电子 通过P区向左运动（从E到B）。
：利用两层金属和其之间CTM来实现 ：利用两层甚至更多层金属层来实现，有时会利用Poly跟
metal来实现
Netlist中的调用： CC1 A B 2.4p $[MP]
LVS Commandfile 中的定义：
DEVICE C(MP) pmcapdev pgate psd
电容
电容的形状一般是方形最好，但有时根据需要， 在保证有效面积不变的情况下，形状可以随意调整 （主要是根据block的形状与摆放做相应调整，保证 block为矩形）。
电容与其相关的电路不易离太 远，在layout电容时，其面积要计 算清楚（有些是定义W/L）。 电容的摆放也要注意，尽量均
匀、对称。（如右图，如果c1与c2
电容的个数是1：8，摆放就按右 图）。
电容上面严禁走线，尤其是
信号线。
电容注意事项
在要求不是很 高的时候电容 的形状可以根 据block的摆 放调整。（注 意cap上面有 跑线）。
POLY电容
二、poly电容
画法：由poly1 和poly2组成， 需要用metal连 接出去，一般 poly2为正极。
POLY电容
二、poly电容
右图为poly电 容的剖面图
Protel2004项目实训教案1
教案2013年秋季Protel 2004 项目实训姓名：***班级： 12-5班单位: 电子与信息技术专业部 2013 年 9 月第一单元 Protel 2004应用基础项目 1教学内容：Protel 2004的安装与卸载教学目标：1、知道Protel2004软件的发展史及其主要组成模块2、了解Protel2004的运行环境和新增功能3、学会Protel2004的安装、汉化与卸载4、熟悉Protel2004的各种启动方法教学难点：Protel2004的安装、汉化教学方法：讲授、操作法课时安排：2课时教学过程：任务一初识Protel20041、Protel2004的发展回顾Protel2004也称DXP2004，是Altium公司于2004年2月推出的板卡及设计系统，主要运行在Windows XP操作系统。
它的发展经历了从Protel for DOS 到 Protel 2004的历程。
电子产品的设计工作已经无法单纯依靠手工完成。
电子线路，计算机辅助设计已经成为必经之路。
2、Protel2004的主要组成Protel2004主要由4大部分组成：SCH原理图设计系统 PCB印制板电路版设计系统FPGA 设计系统 VHDL设计系统任务二 Protel2004的安装与汉化1 安装Protel dxp 2004\set up \setup文件2 安装Protel dxp 2004\networklicense setup\setup文件3 安装DXP2004 SP2 补丁文件4 安装 DXP2004 SP2_Intergrate libraries 文件5 打开Protel2004 软件，将其汉化，关闭后，在打开观看效果6注册：将文件protel2004keygen\keygen.exe复制到安装文件夹中运行。
任务三卸载Protel2004Protel2004软件的卸载与其它软件类似，选择【控制面板】中的【添加/删除程序】命令就可完成。
集成电路版图实习报告
青 岛 科 技 大 学 本 科 毕 业 实 习 （报 告）实习地点：__________________________________实习名称：__________________________________指导教师__________________________学生姓名__________________________学生学号_________________________________________________________院（部）____________________________专业________________班___2011___年 ___月 _19_日0708040207 信息学院 集成电路设计与集成系统 072 3 青软实训 集成电路版图设计尺寸的上限以及掩膜版之间的最大套准偏差，一般等于栅长度的一半。
它的优点是版图设计独立于工艺和实际尺寸。
2、以微米为单位也叫做“自由格式”：每个尺寸之间没有必然的比例关系，以提高每一尺寸的合理度。
目前一般双极集成电路的研制和生产，通常采用这类设计规则。
在这类规则中，每个被规定的尺寸之间，没有必然的比例关系。
这种方法的好处是各尺寸可相对独立地选择，可以把每个尺寸定得更合理，所以电路性能好，芯片尺寸小。
缺点是对于一个设计级别，就要有一整套数字，而不能按比例放大、缩小。
在本次实习中，使用的设计过则是Winbond的HiCMOS 0.5um 3.3V LOGIC DESIGN RULES, 其process route 为C054FI.。
3、集成电路版图设计工具著名的提供IC 版图设计工具的公司有Cadence、、Synopsys、Magma、Mentor。
Synopsys 的优势在于其逻辑综合工具，而Cadence和Mentor则能够在设计的各个层次提供全套的开发工具。
在晶体管级和基本门级提供图形输入工具的有Cadence的composer、Viewlogic公司的viewdraw。
模拟集成电路版图基础讲解
方块电阻
• 直接连接： – 如果把这2 块直接连在一起，那么可以测量得到阻值正好是 400ohms。
– 它不仅具有寄生效应小 – 与偏置电压无关 – 低的温度系数 – 单位面积的电容值很高。
– 在制作固定面积金属电容中，交叉金属来得到 更大电容的方法同样可以用在POLY 电容中， 我们形象的称之为“三明治电容”
几种集成电容的比较
电阻电容画法实例: 电阻画法实例
• 现在以1.5K 和250Ω的Poly 电阻为例，介绍一下电阻的画 法。 – 首先查到Poly 的方块电阻值为25Ω/□ – 先做一个电阻单元，Poly 宽为2u,长为40u,两端通过引 线孔用金属引出。此电阻阻值为500Ω。
• 垂直NPN 管
– 和相同水平工艺相比较，基极面积很小，从而 就会有比较高的速度。
– NPN 的P 区这是在工艺中控制的，因此要更方 便容易一些。
• 横向NPN 管
– NPN 做成横向的结构，由于P 区必须要通过引 线孔才能把信号接出来，由于设计规则的限制， P 区面积不可能做到最小，这就完全毁掉了他 的优点。因此，对于NPN 来说一定是垂直器件。
Ｎ阱电容
• 在场效应管的栅极和衬底之间，存在寄生电容。 称之为恶性寄生。但是，如果正好需要电容，这 个寄生是需要的。
金属电容
• 扩散电容缺点：
– 传递噪声：扩散电容在PN 结上会有一个寄生电容。任 何输入到扩散电容底部平行板上的信号将会自动耦合 到衬底上。在电路设计中有些情况，需要一个电容器 阻断直流信号，但是允许交流信号传输到下个电路块。
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MIM电容
三、metal电容
画法：一般 是利用多层 metal之间的 相互寄生效 应来实现。
METAL电容
Metal电 容中的 “夹心” 电容。
METAL电容
Metal电容 中的“梳 妆”电容。 有些也叫 “手指状” 电容
METAL电容
电容注意事项
电容无论以何种方式做，都应该用ring圈起,与其他器件隔开。 电容与其相关的电路不易离太 远，在layout电容时，其面积要计 算清楚（有些是定义W/L）。
电阻体两侧 Dummy 还 可以作为填 充的作用。
电阻及DUMMY的摆放
电阻及DUMMY的摆放
电阻矩阵可以很好的实现多个电阻阻值不同的有效摆放
电阻体有时 会覆盖一层 临近金属层 作为对电阻 的屏蔽保护 措施。
电阻
电阻
电阻注意事项 电阻注意事项
一、 画电阻时，要注意其阻值的算法，有经验的前端设计人员会明 确每个电阻的具体Width/Length数值。如果没有明确，可以根据lvs Commandfile中的定义算法自己算出所需数值。
poly1 和poly2组成， 需要用metal连 接出去，一般 poly2为正极。
POLY电容
二、poly电容
右图为poly电 容的剖面图
POLY电容
三、MIM电容
就是（MetalInsulator-Metal） 金属-绝缘体-金属 结构。
画法：一般是顶层 metal与倒数第二 层metal之间新加 了一层CTM层次。
电阻及DUMMY的摆放
电阻与其Dummy要保持严格的方向一致，两侧的 Dummy长度要与电阻本身长度相同，两端的Dummy长度可 以根据实际情况调整。
电阻及DUMMY的摆放
Res Dummy 可以只用到电阻体层次，其它层次可以不用
电阻及DUMMY的摆放
电阻体两侧 Dummy 可以适当缩小Width，只保持与电阻 体的长度一致。
四、well电阻
1、nwell电阻
画法：两端用 ndiffusion cont接出， 有效部分是两端cont 间的部分，有效部分 加res dummylayer。
WELL电阻-PWELL电阻
四、well电阻
2、pwell电阻
画法：两端用 pdiffusion cont接出， 有效部分是两端cont 间的部分，有效部分 加res layer。（别忘 记pdiffusion要包 pimplant）
电容的摆放也要注意，尽量均 匀、对称。（如右图，如果c1与c2 电容的个数是1：8，摆放就按右 图）。
电容上面严禁走线，尤其是 信号线。
在要求不是很 高的时候电容 的形状可以根 据block的摆 放调整。（注 意cap上面有 跑线）。
电容注意事项
有时会把电 容做成小的单位 电容，具体摆放 时可以根据不同 电路中电容的容 值摆放多个单位 电容来实现空间 的有效利用。
电容注意事项
在要求较 高的时候 电容的摆 放需要加 Dummy
一、mos电容
画法：poly是电容 的一端，一般为正 极。 source&drain 接在一起做电容的 另一端，为负极。
还有另一种画法， 和普通mos画法一 样。(下页）
MOS电容
mos电容: Gate为正极 Source/Drain 为负极。 容值很小一般 作为Chip中 Power的高频 滤波之用。
LVS Commandfile 中的定义：
DEVICE C(MP) pmcapdev pgate psd
电容
电容的形状一般是方形最好，但有时根据需要， 在保证有效面积不变的情况下，形状可以随意调整 （主要是根据block的形状与摆放做相应调整，保证 block为矩形）。
进行电容连线时要分清电容的正负极， 如右图，正极为|端。
Polyl Cap ：会用到两层Poly来实现
Mos Cap
: 利用Mos的Gate与其Source和Drain来实现
Mim Cap
：利用两层金属和其之间CTM来实现
Metal Cap ：利用两层甚至更多层金属层来实现，有时会利用Poly跟
metal来实现
Netlist中的调用：
CC1 A B 2.4p $[MP]
一、Metal电阻
画法：两端用Via接 出，或是直接Metal 连接。有效部分是两 端Via中间的部分， 附加res Dummy layer。这种电阻非常 少见，一般会用寄生 的方式实现。
METAL电阻
POLY电阻
二、poly电阻
画法：两端用 poly cont接出， 有效部分是两端 cont间的部分， 有效部分加res dummylayer。 （不同的制程层 次不一样）
NWELL的应用主要是起到更好的保护隔离作用。
三、diffusion电阻
画法：两端用 diffusion cont接出， 有效部分是两端cont 间的部分，有效部分 加res dummylayer。 有p/n diffusion之分 （不同的制程层次不 一样）
DIFFUSION电阻
WELL电阻-NWELL电阻
二、电阻两端必须用metal引出，不能跳poly或diffusion。 三、电阻加dummy时，dummy电阻与电阻space要一致，长度也 要一致。电阻要单独围ring,与其他的device隔开。 四、多个电阻放置应朝同一个方向，尽量不要从电阻上走线，串 联的电阻要交叉对称放置。
电容
电容（Capacitance）同样是集成电路模拟版图中最常见的器件，类型也 有多种，常见的类型主要有：
模拟版图中的典型器件--青软
电阻 电容 BIPOLAR DIODE 电感
模拟版图中的典型器件
FUSE SEAL RING
PAD ESD
电阻
电阻（Resistance）作为集成电路模拟版图中最常见的器件，类型有多 种，版图设计要求也较高。电阻最常见的类型主要有：
Metal Res ：阻值非常低 Poly Res : 阻值较低 Diff Res ：阻值较高 Well Res ：阻值非常高 Netlist中的调用： RR1 A B 24000 $[RNDD] LVS Commandfile 中的定义： DEVICE R(RNDD) rndddev hvndr hvndr