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集成电路版图设计师培训

集成电路版图设计师培训

集成电路课程设计报告

课程设计 班级: 姓名: 学号: 成绩: 电子与信息工程学院 电子科学系

CMOS二输入与非门的设计 一、概要 随着微电子技术的快速发展,人们生活水平不断提高,使得科学技术已融入到社会生活中每一个方面。而对于现代信息产业和信息社会的基础来讲,集成电路是改造和提升传统产业的核心技术。随着全球信息化、网络化和知识经济浪潮的到来,集成电路产业的地位越来越重要,它已成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。 集成电路有两种。一种是模拟集成电路。另一种是数字集成电路。本论文讲的是数字集成电路版图设计的基本知识。然而在数字集成电路中CMOS与非门的制作是非常重要的。 二、CMOS二输入与非门的设计准备工作 1.CMOS二输入与非门的基本构成电路 使用S-Edit绘制的CMOS与非门电路如图1。 图1 基本的CMOS二输入与非门电路

2.计算相关参数 所谓与非门的等效反相器设计,实际上就是根据晶体管的串并联关系,再根据等效反相器中的相应晶体管的尺寸,直接获得与非门中各晶体管的尺寸的设计方法。具体方法是:将与非门中的VT3和VT4的串联结构等效为反相器中的NMOS 晶体管,将并联的VT 1、VT 2等效PMOS 的宽长比(W/L)n 和(W/L)p 以后,考虑到VT3和VT4是串联结构,为保持下降时间不变,VT 3和VT 4的等线电阻必须减小为一半,即他们的宽长比必须为反相器中的NMOS 的宽长比增加一倍,由此得到(W/L)VT3,VT4=2(W/L)N 。 因为考虑到二输入与非门的输入端IN A 和IN B 只要有一个为低电平,与非门输出就为高电平的实际情况,为保证在这种情况下仍能获得所需的上升时间,要求VT 1和VT 2的宽长比与反相其中的PMOS 相同,即(W/L)VT1,VT2=(W/L)P 。至此,根据得到的等效反向器的晶体管尺寸,就可以直接获得与非门中各晶体管的尺寸。 如下图所示为t PHL 和t PLH ,分别为从高到低和从低到高的传输延时,通过反相器的输入和输出电压波形如图所示。给其一个阶跃输入,并在电压值50%这一点测量传输延迟时间,为了使延迟时间的计算简单,假设反相器可以等效成一个有效的导通电阻R eff ,所驱动的负载电容是C L 。 图2 反相器尺寸确定中的简单时序模型 对于上升和下降的情况,50%的电都发生在: L eff C R 69.0=τ 这两个Reff 的值分别定义成上拉和下拉情况的平均导通电阻。如果测量t PHL 和t PLH ,可以提取相等的导通电阻。 由于不知道确定的t PHL 和t PLH ,所以与非门中的NMOS 宽长比取L-Edit 软件中设计规则文件MOSIS/ORBIT 2.0U SCNA Design Rules 的最小宽长比及最小长度值。 3.分析电路性质 根据数字电路知识可得二输入与非门输出AB F =。使用W-Edit 对电路进行仿真后得到的结果如图4和图5所示。

集成电路版图基础知识练习

一、填空 1.ls (填写参数)命令用于显示隐藏文件。(-a) 2.进入当前目录的父目录的命令为 (%cd ..) 3.查看当前工作目录的命令为:(%pwd) 4.目录/home//uuu已建立,当前工作目录为/home/,采用绝对路径进入/home//uuu 的命令为:(%cd /home//uuu) 5.假设对letter文件有操作权限,命令%chmod a+rw letter会产生什么结果:(对 所有的用户增加读写权限。) 6.显示当前时间的命令为:(%date) 7.打开系统管理窗口的命令为:(%admintool) 8.与IP地址为166.111.4.80的主机建立FTP连接的命令为:(%ftp 166.111.4.80 or %ftp %open 166.111.4.80) 9.建立FTP连接后,接收单个文件的命令为:(%get) 10.建立FTP连接后,发送多个文件的命令为:(%mput) 11.有一种称为0.13um 2P5M CMOS单井工艺, 它的特征线宽为______,互连层共有 _____层,其电路类型为_______。0.13um 7 CMOS 12.请根据实际的制造过程排列如下各选项的顺序: a.生成多晶硅 b.确定井的位置和大小 c.定义扩散区,生成源漏区 d.确定有源区的位置和大小 e.确定过孔位置 正确的顺序为:___ _________________。bdace 13.集成电路中的电阻主要有__________, ____________, _____________三种。井电 阻,扩散电阻,多晶电阻 14.为方便版图绘制,通常将Contact独立做成一个单元,并以实例的方式调用。若该 Contact单元称为P型Contact,由4个层次构成,则该四个层次分别为:_________,_________, _________, ___________. active, P+ diffusion, contact, metal. 15.CMOS工艺中,之所以要将衬底或井接到电源或地上,是因为 ___________________________________。报证PN结反偏,使MOS器件能够正常工 作。 16.版图验证主要包括三方面:________,__________,__________; 完成该功能的 Cadence工具主要有(列举出两个):_________,_________。DRC, LVS, ERC, Diva, Dracula 17.造成版图不匹配的因数主要来自两个方面:一是制造工艺引起的,另一个是 __________;后者又可以进一步细分为两个方面:_______________, _____________。片上环境波动,温度波动,电压波动。 18.DRC包括几种常见的类型,如最大面积(Maximum Dimension),最小延伸(Minimum Extension),此外还有_________,_________,_________。最小间距,最小宽度,最小包围(Minimum Enclosure)。 19.减少天线效应的三种方法有:____________,____________,__________。插入二 极管,插入缓冲器,Jumper (或者,通过不同的金属层绕线)。 20.由于EDA工具的不统一,出现了各种不同的文件格式,如LEF, DEF等,业界公认 的Tape out的文件格式为 _______,它不可以通过文本编辑器查看,因为它是

CMOS异或门集成电路课程设计

课程设计任务书 学生姓名:王帅军专业班级:电子1103班 指导教师:封小钰工作单位:信息工程学院 题目: CMOS异或门 初始条件: 计算机、ORCAD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ORCAD和L-EDIT软件。 (2)设计一个CMOS异或门电路。 (3)利用ORCAD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: 2014.12.29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。 2014.12.29-12.31学习ORCAD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。 2015.1.1-1.8对CMOS异或门电路进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。 2015.1.9 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 Abstract ...................................................................................................................................... I I 1绪论 (1) 2 异或门介绍 (2) 3仿真电路设计 (3) 3.1 ORCAD软件介绍 (3) 3.2仿真电路原理图 (4) 3.3仿真分析 (5) 4版图设计 (8) 4.1 L-EDIT软件介绍 (8) 4.2版图绘制 (8) 4.3 CMOS异或门版图DRC检查 (10) 5心得体会 (11) 参考文献 (12) 附录 (123)

集成电路版图设计师职业标准(试行)

集成电路版图设计师职业标准(试行) 一.、职业概况 1.1 职业名称集成电路版图设计师 1.2 职业定义 通过EDA 设计工具,进行集成电路后端的版图设计和验证,最终产生送交供集成电路制造用的GDSII 数据。 1.3 职业等级本职业共设四个等级,分别是版图设计员(职业资格四级)、助理版图设计师(职业资格三级)、版图设计师(职业资格二级)、高级版图设计师(职业资格一级)。 1.4 职业环境条件室内、常温 1.5 职业能力特征具有良好的电脑使用基础与较强的外语阅读能力;具备一定的半导体微电子基础理论。具有很强的学习能力。 1.6 基本文化程度理工科高等专科学历。 1.7 培训要求 1.7.1 培训期限全日制职业学校教育:根据其培养目标和教学计划确定。晋级培训 期限:版图设计员不少于240 标准学时;助理版图设计师不少于 240 标准学时;版图设计师不少于200 标准学时;高级版图设计师不少于180标准学时。 1.8 鉴定要求 1.8.1 适用对象从事或准备从事集成电路版图设计的人员。 1.8.2 申报条件以上各等级申报条件均参照“关于职业技能鉴定申报条件的暂行规 定” 1.8.3 鉴定方式分为理论知识考试和技能操作考核。技能操作考核采用上机实际操作 方式, 由3- 5 名考评员组成考评小组,根据考生现场操作表现及实际操作输出结果,按统一标准评定得分。两项鉴定均采用100分制,皆达60 分及以上者为合格。 1.8.4 考评人员与考生 理论知识考试:平均15 名考生配一名考评员。技能操作考核:平均5-8 名考生配 1 名考评员。 1.8.5 鉴定时间 理论知识考试:设计员、助理设计师90 分钟,设计师、高级设计师120分钟。 技能操作考核:设计员、助理设计师90 分钟,设计师、高级设计师120分钟。 1.8.6 鉴定场地设备用于理论知识考试的标准教室;用于操作技能考试的场所:具有EDA 设计平台和网络教学系统等设备和软件,不少于20 个考位。

集成电路课程设计(CMOS二输入及门)

) 课程设计任务书 学生姓名:王伟专业班级:电子1001班 指导教师:刘金根工作单位:信息工程学院题目: 基于CMOS的二输入与门电路 初始条件: 计算机、Cadence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Cadence IC软件和L-Edit软件。 (2)设计一个基于CMOS的二输入的与门电路。 (3)利用Cadence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: 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。 | 学习Cadence IC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。 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。 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 (2) 绪论…....………………………………………….………………….. ..3 一、设计要求 (4) 二、设计原理 (4) 三、设计思路 (4) 3.1、非门电路 (4) 3.2、二输入与非门电路 (6) 、二输入与门电路 (8) } 四、二输入与门电路设计 (9) 4.1、原理图设计 (9) 4.2、仿真分析 (10) 4.3、生成网络表 (13) 五、版图设计........................ (20) 、PMOS管版图设计 (20) 、NMOS管版图设计 (22) 、与门版图设计 (23)

集成电路版图设计报告

北京工业大学集成电路板图设计报告 姓名:张靖维 学号:12023224 2015年 6 月 1日

目录 目录 (1) 1 绪论 (2) 1.1 介绍 (2) 1.1.1 集成电路的发展现状 (2) 1.1.2 集成电路设计流程及数字集成电路设计流程 (2) 1.1.3 CAD发展现状 (3) 2 电路设计 (4) 2.1 运算放大器电路 (4) 2.1.1 工作原理 (4) 2.1.2 电路设计 (4) 2.2 D触发器电路 (12) 2.2.1 反相器 (12) 2.2.2 传输门 (12) 2.2.3 与非门 (13) 2.2.4 D触发器 (14) 3 版图设计 (15) 3.1 运算放大器 (15) 3.1.1 运算放大器版图设计 (15) 3.2 D触发器 (16) 3.2.1 反相器 (16) 3.2.2 传输门 (17) 3.2.3 与非门 (17) 3.2.4 D触发器 (18) 4 总结与体会 (19)

1 绪论 随着晶体管的出现,集成电路随之产生,并极大地降低了电路的尺寸和成本。而由于追求集成度的提高,渐渐设计者不得不利用CAD工具设计集成电路的版图,这样大大提高了工作效率。在此单元中,我将介绍集成电路及CAD发展现状,本次课设所用EDA工具的简介以及集成电路设计流程等相关内容。 1.1介绍 1.1.1集成电路的发展现状 2014年,在国家一系列政策密集出台的环境下,在国内市场强劲需求的推动下,我国集成电路产业整体保持平稳较快增长,开始迎来发展的加速期。随着产业投入加大、技术突破与规模积累,在可以预见的未来,集成电路产业将成为支撑自主可控信息产业的核心力量,成为推动两化深度融合的重要基础。、 1.1.2集成电路设计流程及数字集成电路设计流程 集成电路设计的流程一般先要进行软硬件划分,将设计基本分为两部分:芯片硬件设计和软件协同设计。芯片硬件设计包括:功能设计阶段,设计描述和行为级验证,逻辑综合,门级验证(Gate-Level Netlist Verification),布局和布线。模拟集成电路设计的一般过程:电路设计,依据电路功能完成电路的设计;.前仿真,电路功能的仿真,包括功耗,电流,电压,温度,压摆幅,输入输出特性等参数的仿真;版图设计(Layout),依据所设计的电路画版图;后仿真,对所画的版图进行仿真,并与前仿真比较,若达不到要求需修改或重新设

集成电路版图设计论文

集成电路版图设计 班级12级微电子姓名陈仁浩学号2012221105240013 摘要:介绍了集成电路版图设计的各个环节及设计过程中需注意的问题,然后将IC版图设计与PCB版图设计进行对比,分析两者的差异。最后介绍了集成电路版图设计师这一职业,加深对该行业的认识。 关键词: 集成电路版图设计 引言: 集成电路版图设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且也会极大程度地影响集成电路的性能、成本与功耗。近年来迅速发展的计算机、通信、嵌入式或便携式设备中集成电路的高性能低功耗运行都离不开集成电路掩模版图的精心设计。一个优秀的掩模版图设计者对于开发超性能的集成电路是极其关键的。 一、集成电路版图设计的过程 集成电路设计的流程:系统设计、逻辑设计、电路设计(包括:布局布线验证)、版图设计版图后仿真(加上寄生负载后检查设计是否能够正常工作)。集成电路版图设计是集成电路从电路拓扑到电路芯片的一个重要的设计过程,它需要设计者具有电路及电子元件的工作原理与工艺制造方面的基础知识,还需要设计者熟练运用绘图软件对电路进行合理的布局规划,设计出最大程度体现高性能、低功耗、低成本、能实际可靠工作的芯片版图。集成电路版图设计包括数字电路、模拟电路、标准单元、高频电路、双极型和射频集成电路等的版图设计。具体的过程为: 1、画版图之前,应与IC 工程师建立良好沟通在画版图之前,应该向电路设计者了解PAD 摆放的顺序及位置,了解版图的最终面积是多少。在电路当中,哪些功能块之间要放在比较近的位置。哪些器件需要良好的匹配。了解该芯片的电源线和地线一共有几组,每组之间各自是如何分布在版图上的? IC 工程师要求的工作进度与自己预估的进度有哪些出入? 2、全局设计:这个布局图应该和功能框图或电路图大体一致,然后根据模块的面积大小进行调整。布局设计的另一个重要的任务是焊盘的布局。焊盘的安排要便于内部信号的连接,要尽量节省芯片面积以减少制作成本。焊盘的布局还应该便于测试,特别是晶上测试。 3、分层设计:按照电路功能划分整个电路,对每个功能块进行再划分,每一个模块对应一个单元。从最小模块开始到完成整个电路的版图设计,设计者需要建立多个单元。这一步就是自上向下的设计。 4、版图的检查: (1)Design Rules Checker 运行DRC,DRC 有识别能力,能够进行复杂的识别工作,在生成最终送交的图形之前进行检查。程序就按照规则检查文件运行,发现错误时,会在错误的地方做出标记,并且做出解释。

CMOS模拟集成电路课程设计

电子科学与技术系 课程设计 中文题目:CMOS二输入与非门的设计 英文题目: The design of CMOS two input NAND gate 姓名:张德龙 学号: 1207010128 专业名称:电子科学与技术 指导教师:宋明歆 2015年7月4日

CMOS二输入与非门的设计 张德龙哈尔滨理工大学电子科学与技术系 [内容摘要]随着微电子技术的快速发展,人们生活水平不断提高,使得科学技术已融入到社会生活中每一个方面。而对于现代信息产业和信息社会的基础来讲,集成电路是改造和提升传统产业的核心技术。随着全球信息化、网络化和知识经济浪潮的到来,集成电路产业的地位越来越重要,它已成为事关国民经济、国防建设、人民生活和信息安全的基础性、战略性产业。 集成电路有两种。一种是模拟集成电路。另一种是数字集成电路。本次课程设计将要运用S-Edit、L-edit、以及T-spice等工具设计出CMOS二输入与非门电路并生成spice文件再画出电路版图。 [关键词]CMOS二输入与非门电路设计仿真

目录 1.概述 (1) 2.CMOS二输入与非门的设计准备工作 (1) 2-1 .CMOS二输入与非门的基本构成电路 (1) 2-2.计算相关参数 (2) 2-3.电路spice文件 (3) 2-4.分析电路性质 (3) 3、使用L-Edit绘制基本CMOS二输入与非门版图 (4) 3-1.CMOS二输入与非门设计的规则与布局布线 (4) 3-2.CMOS二输入与非门的版图绘制与实现 (5) 4、总结 (6) 5、参考文献 (6)

1.概述 本次课程设计将使用S-Edit画出CMOS二输入与非门电路的电路图,并用T-spice生成电路文件,然后经过一系列添加操作进行仿真模拟,计算相关参数、分析电路性质,在W-edit中使电路仿真图像,最后将电路图绘制电路版图进行对比并且做出总结。 2.CMOS二输入与非门的设计准备工作 2-1 .CMOS二输入与非门的基本构成电路 使用S-Edit绘制的CMOS与非门电路如图1。 图1 基本的CMOS二输入与非门电路 1

集成电路版图设计笔试面试大全

集成电路版图设计笔试面试大全 1. calibre语句 2. 对电路是否了解。似乎这个非常关心。 3. 使用的工具。 , 熟练应用UNIX操作系统和L_edit,Calibre, Cadence, Virtuoso, Dracula 拽可乐(DIVA),等软件进行IC版图 绘制和DRC,LVS,ERC等后端验证 4. 做过哪些模块 其中主要负责的有Amplifier,Comparator,CPM,Bandgap,Accurate reference,Oscillator,Integrated Power MOS,LDO blocks 和Pad,ESD cells以及top的整体布局连接 5. 是否用过双阱工艺。 工艺流程见版图资料 在高阻衬底上同时形成较高的杂质浓度的P阱和N阱,NMOS、PMOS分别做在这两个阱中,这样可以独立调节两种沟道MOS管的参数,使CMOS电路达到最优特性,且两种器件间距离也因采用独立的阱而减小,以适合于高密度集成,但是工艺较复杂。 制作MOS管时,若采用离子注入,需要淀积Si3N4,SiO2不能阻挡离子注入,进行调沟或调节开启电压时,都可以用SiO2层进行注入。 双阱CMOS采用原始材料是在P+衬底(低电阻率)上外延一层轻掺杂的外延层P-(高电阻率)防止latch-up效应(因为低电阻率的衬底可以收集衬底电流)。 N阱、P阱之间无space。

6. 你认为如何能做好一个版图,或者做一个好版图需要注意些什么需要很仔细的回答~答:一,对于任何成功的模拟版图设计来说,都必须仔细地注意版图设计的floorplan,一般floorplan 由设计和应用工程师给出,但也应该考虑到版图工程师的布线问题,加以讨论调整。总体原则是 模拟电路应该以模拟信号对噪声的敏感度来分类。例如,低电平信号节点或高阻抗节点,它们与输入信号典型相关,因此认为它们对噪声的敏感度很高。这些敏感信号应被紧密地屏蔽保护起来,尤其是与数字输出缓冲器隔离。高摆幅的模拟电路,例如比较器和输出缓冲放大器应放置在敏感模拟电路和数字电路之间。数字电路应以速度和功能来分类。显而易见,因为数字输出缓冲器通常在高速时驱动电容负载,所以应使它离敏感模拟信号最远。其次,速度较低的逻辑电路位于敏感模拟电路和缓冲输出之间。注意到敏感模拟电路是尽可能远离数字缓冲输出,并且最不敏感的模拟电路与噪声最小的数字电路邻近。 芯片布局时具体需考虑的问题,如在进行系统整体版图布局时,要充分考虑模块之间的走线,避免时钟信号线对单元以及内部信号的干扰。模块间摆放时要配合压焊点的分布,另外对时钟布线要充分考虑时延,不同的时钟信号布线应尽量一致,以保证时钟之间的同步性问题。而信号的走线要完全对称以克服外界干扰。 二(电源线和地线的布局问题

《超大规模集成电路设计》考试习题(含答案)完整版分析

1.集成电路的发展过程经历了哪些发展阶段?划分集成电路的标准是什么? 集成电路的发展过程: ?小规模集成电路(Small Scale IC,SSI) ?中规模集成电路(Medium Scale IC,MSI) ?大规模集成电路(Large Scale IC,LSI) ?超大规模集成电路(Very Large Scale IC,VLSI) ?特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC,ULSI) ?巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC,GSI) 划分集成电路规模的标准 2.超大规模集成电路有哪些优点? 1. 降低生产成本 VLSI减少了体积和重量等,可靠性成万倍提高,功耗成万倍减少. 2.提高工作速度 VLSI内部连线很短,缩短了延迟时间.加工的技术越来越精细.电路工作速度的提高,主要是依靠减少尺寸获得. 3. 降低功耗 芯片内部电路尺寸小,连线短,分布电容小,驱动电路所需的功率下降. 4. 简化逻辑电路 芯片内部电路受干扰小,电路可简化. 5.优越的可靠性 采用VLSI后,元件数目和外部的接触点都大为减少,可靠性得到很大提高。 6.体积小重量轻 7.缩短电子产品的设计和组装周期 一片VLSI组件可以代替大量的元器件,组装工作极大的节省,生产线被压缩,加快了生产速度. 3.简述双阱CMOS工艺制作CMOS反相器的工艺流程过程。 1、形成N阱 2、形成P阱 3、推阱 4、形成场隔离区 5、形成多晶硅栅 6、形成硅化物 7、形成N管源漏区 8、形成P管源漏区 9、形成接触孔10、形成第一层金属11、形成第一层金属12、形成穿通接触孔13、形成第二层金属14、合金15、形成钝化层16、测试、封装,完成集成电路的制造工艺 4.在VLSI设计中,对互连线的要求和可能的互连线材料是什么? 互连线的要求 低电阻值:产生的电压降最小;信号传输延时最小(RC时间常数最小化) 与器件之间的接触电阻低 长期可靠工作 可能的互连线材料 金属(低电阻率),多晶硅(中等电阻率),高掺杂区的硅(注入或扩散)(中等电阻率)

数字集成电路课程设计74hc138

目录 1.目的与任务 (1) 2.教学内容基要求 (1) 3.设计的方法与计算分析 (1) 3.1 74H C138芯片简介 (1) 3.2 电路设计 (3) 3.3功耗与延时计算 (6) 4.电路模拟 (14) 4.1直流分析 (15) 4.2 瞬态分析 (17) 4.3功耗分析 (19) 5.版图设计 (19) 5.1 输入级的设计 (19) 5.2 内部反相器的设计 (19) 5.3输入和输出缓冲门的设计 (22) 5.4内部逻辑门的设计 (23) 5.5输出级的设计 (24) 5.6连接成总电路图 (24) 5.3版图检查 (24) 6.总图的整理 (26) 7.经验与体会 (26) 8.参考文献 (26) 附录 A 电路原理图总图 (28) 附录B总电路版图 (29)

集成 1. 目的与任务 本课程设计是《集成电路分析与设计基础》的实践课程,其主要目的是使学生在熟悉集成电路制造技术、半导体器件原理和集成电路分析与设计基础上,训练综合运用已掌握的知识,利用相关软件,初步熟悉和掌握集成电路芯片系统设计→电路设计及模拟→版图设计→版图验证等正向设计方法。 2. 教学内容基本要求 2.1课程设计题目及要求 器件名称:3-8译码器的74HC138芯片 要求电路性能指标: ⑴可驱动10个LSTTL 电路(相当于15pF 电容负载); ⑵输出高电平时,OH I ≤20uA, min ,OH V =4.4V; ⑶输出低电平时, OL I ≤4mA , man OL V , =0.4V ⑷输出级充放电时间r t = f t , pd t <25ns ; ⑸工作电源5V ,常温工作,工作频率work f =30MHZ ,总功耗 max P =15mW 。 2.2课程设计的内容 1. 功能分析及逻辑设计; 2. 电路设计及器件参数计算; 3. 估算功耗与延时; 4. 电路模拟与仿真; 5. 版图设计; 6. 版图检查:DRC 与LVS ; 7. 后仿真(选做); 8. 版图数据提交。 2.3课程设计的要求与数据 1. 独立完成设计74HC138芯片的全过程; 2. 设计时使用的工艺及设计规则: MOSIS:mhp_ns5; 3. 根据所用的工艺,选取合理的模型库; 4. 选用以lambda(λ)为单位的设计规则; 3. 设计的方法与计算分析 3.1 74HC138芯片简介

集成电路版图设计软件LASI使用指南

集成电路版图设计软件----Lasi操作指南 梁竹关 云南大学信息学院电子工程系,zhgliang@https://www.sodocs.net/doc/4310837345.html, 1 概述 Lasi是一个集成电路版图设计的软件,可以应用它来画出集成电路原理图、设计集成电路的版图。该软件支持层次设计的思想,上层设计目标可以调用下层设计好的对象,通过一级级(RANK)调用,最终设计出庞大复杂的集成电路版图。 一、软件功能模块 1、设置 (1)不同的图案代表不同物质层 (2)几何尺寸设置 2、输入图案 3、编辑图案 4、设计规则检查(DRC)检查 5、电气规则检查(ERC)LVS 6抽取电路及参数(用于后仿真) 二、下载与安装 进入网址https://www.sodocs.net/doc/4310837345.html,/,发现LASI,如图2.1所示,点击它。 图2.1 LASI下载地址 下载后,双击图标LASI进行安装,如图2.2所示。

接着根据提示安装。 图2.3 安装步骤之一 安装成功后,在安装路径下新建一个子目录,并把图2.4所示的选项Copy到该子目录下, 并把Rules文件夹中的文件copy到该子目录下。

图2.4 copy文件三、按键与功能 (一)屏幕上方按键 1、视图 2、编辑 3、系统功能 (二)屏幕右方按键 四、图形文字输入与编辑 (一)图形文字输入

图3.1 Lasi及Attr的界面 如上图3.1所示Menu1和Menu2(按鼠标右键可以在Menu1和Menu2之间选择)提供图形文字输入及编辑等的按键。 1、用Attr按键设置表示器件和互联线的图形 设计集成电路版图时采用一些不同颜色、不同尺寸、不同填充线条的方框代表管子和边线,利用Attr选项可以改变各个表示层的颜色、大小、填充线条。如图3.1所示,CONT表示管子与METAL 1的连接孔。当打开Attr时,选中CONT后,用color选项改变表示CONT的方框颜色,用Fill改变CONT的填充线条类型,用Dash选项改变CONT方框边的线条类型。 PWEL表示P阱工艺中的P阱 NWEL表示N阱工艺中的N阱 ACTV表示有源区 PSEL表示P掺杂区 NSEL表示N掺杂区 POL1表示多晶硅,用做栅极; MET1表示第一层金属 VIA1表示第一层金属与第二层金属之间的连接孔 MET2表示第二层金属 假如Attr界面中的每一层物质层出现的都是0值,如下图3.2所示,用import选项把Lasi 包中给的版图或电路图拉到Lasi程序运行窗口中来就可以。

集成电路课程设计范例

集成电路课程设计 范例 1

集成电路课程设计 1.目的与任务 本课程设计是《集成电路分析与设计基础》的实践课程,其主要目的是使学生在熟悉集成电路制造技术、半导体器件原理和集成电路分析与设计基础上,训练综合运用已掌握的知识,利用相关软件,初步熟悉和掌握集成电路芯片系统设计→电路设计及模拟→版图设计→版图验证等正向设计方法。 2.设计题目与要求 2.1设计题目及其性能指标要求 器件名称:含两个2-4译码器的74HC139芯片 要求电路性能指标: (1)可驱动10个LSTTL电路(相当于15pF电容负载); (2)输出高电平时,|I OH|≤20μA,V OH,min=4.4V; (3)输出底电平时,|I OL|≤4mA,V OL,man=0.4V; (4)输出级充放电时间t r=t f,t pd<25ns; (5)工作电源5V,常温工作,工作频率f work=30MHz,总功耗P max=150mW。 2.2设计要求 1.独立完成设计74HC139芯片的全过程; 2.设计时使用的工艺及设计规则: MOSIS:mhp_n12;

3.根据所用的工艺,选取合理的模型库; 4.选用以lambda(λ)为单位的设计规则; 5.全手工、层次化设计版图; 6.达到指导书提出的设计指标要求。 3.设计方法与计算 3.174HC139芯片简介 74HC139是包含两个2线-4线译码器的高速CMOS数字电路集成芯片,能与TTL集成电路芯片兼容,它的管脚图如图1所示,其逻辑真值表如表1所示: 图1 74HC139芯片管脚图 表1 74HC139真值表 片选输入数据输出 C s A1 A0 Y0 Y1Y2Y3 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1

集成电路课程设计74HC138

目录 【摘要】.....................................................................................................................................................- 2 - 1. 设计目的与任务....................................................................................................................................- 3 - 2. 设计要求及内容....................................................................................................................................- 3 - 3. 设计方法及分析....................................................................................................................................- 4 - 3.1 74HC138芯片简介 ......................................................................................................................- 4 - 3.2 工艺和规则及模型文件的选择 .................................................................................................- 5 - 3.3 电路设计......................................................................................................................................- 6 - 3.3.1 输出级电路设计.............................................................................................................- 6 - 3.3.2.内部基本反相器中的各MOS 尺寸的计算................................................................- 9 - 3.3.3.四输入与非门MOS尺寸的计算...............................................................................- 10 - 3.3.4.三输入与非门MOS尺寸的计算............................................................................... - 11 - 3.3.5.输入级设计................................................................................................................. - 11 - 3.3.6.缓冲级设计.................................................................................................................- 12 - 3.3.7.输入保护电路设计...................................................................................................- 14 - 3.4. 功耗与延迟估算.......................................................................................................................- 15 - 3.4.1. 模型简化........................................................................................................................- 16 - 3.4.2. 功耗估算........................................................................................................................- 16 - 3.4.3. 延迟估算........................................................................................................................- 17 - 3.5. 电路模拟...................................................................................................................................- 19 - 3.5.1 直流分析.........................................................................................................................- 20 - 3.5.2 瞬态分析.......................................................................................................................- 22 - 3.5.3 功耗分析.......................................................................................................................- 24 - 3.6. 版图设计...................................................................................................................................- 26 - 3.6.1 输入级的设计...............................................................................................................- 26 - 3.6.2 内部反相器的设计.......................................................................................................- 27 - 3.6.3 输入和输出缓冲门的设计 ...........................................................................................- 27 - 3.6.4 三输入与非门的设计...................................................................................................- 28 - 3.6.5 四输入与非门的设计...................................................................................................- 29 - 3.6.6 输出级的设计...............................................................................................................- 30 - 3.6.7 调用含有保护电路的pad元件 ...................................................................................- 31 - 3.6.8 总版图...........................................................................................................................- 31 - 3.7. 版图检查...................................................................................................................................- 32 - 3.7.1 版图设计规则检查(DRC).......................................................................................- 32 - 3.7.2 电路网表匹配(LVS)检查........................................................................................- 33 - 3.7.3 版图数据的提交...........................................................................................................- 34 - 4. 经验与体会..........................................................................................................................................- 35 - 5. 参考文献..............................................................................................................................................- 36 - 附录A:74HC138电路总原理图 ...........................................................................................................- 37 - 附录B:74HC138 芯片版图(未加焊盘) ................................................................................................- 38 -

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