反相器设计报告

反相器设计报告

一、反相器编辑与仿真

1打开S－Edit，对编辑环境进行设置，选取Setup→Colors命令，可设置背景色、前景色、选择颜色、栅格颜色与原点颜色。在选取Setup→Grid进行格点设置。

2在Schematic Mode下选取Module→Symbol Browser命令，选取spice元件库中NMOS,PMOS,Vdd,Gnd四个模块到Schematic Mode中。

3编辑反相器，根据要求将各模块排列好并正确完成各端点连线后，加入输入输出节点并命名，再对元件参数进行设置。原理图如下图（1）

4选取Symbol Mode，建立反相器符号设置输入输出节点，处输入输出节点名称要和原理图相对应。更改模块名称，选取Module→Rename命令命名为my_inv。符号图下图（2）。

反相器原理图（1）反相器符号图（2）

5将编辑好的反相器原理图输出成Spice文件，File→Export命令设置输出路径和输出sp格式文件，命名为my_inv，用Tspice打开my_inv.sp文件进行仿真设置，选择Edit→Insert Command命令，依次进行加载包含文件、Vdd电压值设定、IN的输入信号设定、分析设定、输出设定，本次设计的反相器的

设定设定结果和仿真结果分别如下图（3）（4）。

设定结果图（3）

仿真结果图（4）

二、反相器布局图与仿真

1．取代设定：打开L－Edit，选择File→Replace Setup命就可以将lights。tdb文件的设定选择性的应用到目前编辑的文件中，包括格点设定、图层设定等。

2．环境设定：选择Set→Design命令，将Technology units设为Lambda单位，即设定一个Lambda为1000个Internal Unit，也设定1个Lambda等于1个Micron。

3.绘制pmos：在Layers面饭下拉列表中可选取要绘制的图层，依照PMOS图层依次画出N－WELL、Active、P Select、Poly、Active Contact、Mental1图层，每画一层图都应该进行DRC检查，如果有设计规则错误则进行修改，直至无设计规则错误，按上述步骤设计得PMOS参数为（宽W，高L）N－WELL（23，15）、Active（13，5）、P Select（17，9）、Poly （2，9）、Active Contact（2，2）、Mental1（4，4）。再对元件命名，选取Cell→Rename 命令，键入名称pmos。版图如下图（5）

Pmos版图（5）

4.绘制nmos：绘制方法通绘制pmos一样，依次绘制Active、N select、Poly、ActiveContact、Metal1,个参数为Active（13，5）、N select（17，9）、Poly（2，9）、ActiveContact（2，2）、Metal1（4，4）。nmos如下图（6）.

nmos版图（6）

5.绘制pmos基板元件：各图层图层为：N-WELL（15、15）、active（5、5）、N-select（9、9）、active-contact（2、2）、metal1（4、4）绘制结果如图（7）

图（7）

6.绘制nmos基板元件：各图层图层为：active（5、5）、P select（9、9）、active-contact （2、2）、metal1（4、4））绘制结果如图（8）

图（8）

7．引用pmos，nmos，pmos基板元件，nmos基板元件，绘制Vdd电源与GND电源线，连接电源与节点，连接栅极和源极，进行DRC检查，如果有错误就修改，直至无设计规则错误

图（9）

8.绘制输入端口：各图层图层为poly contact（2、2）、poly（5、5）、metal1（10、4）、via（2、2）、metal2（4、4），再插入节点IN，绘制完后进行设计规则检查后无误，得到如图（9）所示。

输入端口图（9）

9.绘制输出接点：各图层图层为via（2、2）、metal2（4、4），再插入节点OUT，如下图（10）所示。

输出端口（10）

10.在图（10）中加入输入输出端口，进行DRC检查无误后，选取Cell→Rename命令，命名为my_inv,得到图（11）所示的反相器布局图。

反相器布局图（11）

11.将编辑好的反相器布局图成果转化成Spice文件，选择Tools→Export命令设置输出路径和输出spc格式文件，命名为my_inv，用Tspice打开my_inv.spc文件进行仿真设置，选择Edit→Insert Command命令，依次进行加载包含文件、Vdd电压值设定、IN的输入信号设定、分析设定、输出设定，反相器布局图的设定设定结果和仿真结果分别如下图（12）（13）。

设定结果图（12）

仿真结果图（13）

三、使用LVS对比反相器

1.打开LVS程序，打开要进行对比的两个反相器电路，即布局图转化成的my_inv.spc 文件和原理图转化成的my_inv.sp文件。

2.修改文件：修改my_inv.spc与my_inv.sp文件中的include命令用*注释。

3.打开LVS新文件：在LVS环境下选择File→New命令，对话框中选择LVS Setup选项。

4.设定：（1）文件设定：选择File选项卡进行文件设定，在Input Files选项组的Layout netlist文本框中输入L-Edit转化的my_inv.spc文件，在Schematic netlist文本框中输入S-Edit输出的my_inv.sp文件。（2）元件参数设定:选择Device Parameters选项卡，在MOSFET Elements选项组中选中Lengths and widths。（3）选项设定：选择Options选项卡，选中Operate in T-Spice ayntax mode与Consider bulk nodes during iteration matching 复选框。（4）执行设定：选择Performance选项卡，选择Normal iteration：considere fanout and element type。（5）存储文件:设定完成后，选择File→Save命令，存储为my_inv.vdb。

5.执行对比：设定成功后，进行inv.spc文件与inv.sp文件的对比，单击仿真按钮进行对比，对比结果如下图（14）所示

执行对比结果（14）

四：实验心得体会