四输入与非门电路版图设计
IC课程设计 四位与非门电路设计
兰州交通大学电子与信息工程学院I C 课程设计报告课题一：四位与非门电路设计课题二：三输入加法器电路专业电子科学与技术班级电子1001学号 201010024学生姓名牛昕炜设计时间 2012—2013学年第二学期目录目录------------------------------------------------------------- 2课程一四位与非门的电路设计------------------------------------ 4一概要--------------------------------------------------- 4二设计的原理---------------------------------------------- 41 两输入与非门--------------------------------------- 42 四输入与非门符号图及原理--------------------------- 43 电路图--------------------------------------------- 6三、课程设计的过程----------------------------------------- 61 网表文件-------------------------------------------- 62 打开网表文件仿真----------------------------------- 73 延时分析：------------------------------------------ 8课程二组合逻辑加法器------------------------------------------- 8一设计目的------------------------------------------------ 8二设计原理------------------------------------------------ 81 加法器真值表：-------------------------------------- 92 逻辑图---------------------------------------------- 93 电路图--------------------------------------------- 10三课程设计的过程---------------------------------------- 101 网表文件------------------------------------------ 102 打开网表文件仿真----------------------------------- 113 仿真分析（延时分析）------------------------------- 12四课程设计总结------------------------------------------- 13课程一四位与非门的电路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。
四输入或非门电路和版图设计说明
成绩评定表课程设计任务书目录目录 (III)1.绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目标 (1)2.四输入或非门 (2)2.1 四输入或非门电路结构 (2)2.2 四输入或非门电路仿真 (3)2.3 四输入或非门的版图绘制 (4)2.4 四输入或非门的版图电路仿真 (5)2.5 LVS检查匹配 (6)总结 (7)附录一：原理图网表 (9)附录二：版图网表 (10)1.绪论1.1 设计背景Tanner集成电路设计软件是由Tanner Research 公司开发的基于Windows平台的用于集成电路设计的工具软件。
该软件功能十分强大，易学易用，包括S-Edit，T-Spice，W-Edit，L-Edit与LVS，从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。
其中的L-Edit 版图编辑器在国内应用广泛，具有很高知名度。
L-Edit Pro是Tanner EDA软件公司所出品的一个IC设计和验证的高性能软件系统模块，具有高效率，交互式等特点，强大而且完善的功能包括从IC设计到输出，以及最后的加工服务，完全可以媲美百万美元级的IC设计软件。
L-Edit Pro包含IC设计编辑器(Layout Editor)、自动布线系统(Standard Cell Place & Route)、线上设计规则检查器（DRC）、组件特性提取器（Device Extractor）、设计布局与电路netlist的比较器(LVS)、CMOS Library、Marco Library，这些模块组成了一个完整的IC设计与验证解决方案。
L-Edit Pro丰富完善的功能为每个IC设计者和生产商提供了快速、易用、精确的设计系统。
1.2 设计目标1.用tanner软件中的原理图编辑器S-Edit编辑四输入或非门电路原理图。
2.用tanner软件中的TSpice对四输入或非门电路进行仿真并观察波形。
3.用tanner软件中的L-Edit绘制四输入或非门版图，并进行DRC验证。
2输入四与非门
74ls00 2输入四与非门74ls01 2输入四与非门(oc)74ls02 2输入四或非门74ls03 2输入四与非门(oc)74ls04 六倒相器74ls05 六倒相器(oc)74ls06 六高压输出反相缓冲器/驱动器(oc,30v) 74ls07 六高压输出缓冲器/驱动器(oc,30v)74ls08 2输入四与门74ls09 2输入四与门(oc)74ls10 3输入三与非门74ls11 3输入三与门74ls12 3输入三与非门(oc)74ls13 4输入双与非门(斯密特触发)74ls14 六倒相器(斯密特触发)74ls15 3输入三与门(oc)74ls16 六高压输出反相缓冲器/驱动器(oc,15v) 74ls17 六高压输出缓冲器/驱动器(oc,15v)74ls18 4输入双与非门(斯密特触发)74ls19 六倒相器(斯密特触发)74ls20 4输入双与非门74ls21 4输入双与门74ls22 4输入双与非门(oc)74ls23 双可扩展的输入或非门74ls24 2输入四与非门(斯密特触发)74ls25 4输入双或非门(有选通)74ls26 2输入四高电平接口与非缓冲器(oc,15v) 74ls27 3输入三或非门74ls28 2输入四或非缓冲器74ls30 8输入与非门74ls31 延迟电路74ls32 2输入四或门74ls33 2输入四或非缓冲器(集电极开路输出) 74ls34 六缓冲器74ls35 六缓冲器(oc)74ls36 2输入四或非门(有选通)74ls37 2输入四与非缓冲器74ls38 2输入四或非缓冲器(集电极开路输出) 74ls39 2输入四或非缓冲器(集电极开路输出) 74ls40 4输入双与非缓冲器74ls41 bcd-十进制计数器74ls42 4线-10线译码器(bcd输入)74ls43 4线-10线译码器(余3码输入)74ls44 4线-10线译码器(余3葛莱码输入)74ls45 bcd-十进制译码器/驱动器74ls46 bcd-七段译码器/驱动器74ls47 bcd-七段译码器/驱动器74ls48 bcd-七段译码器/驱动器74ls49 bcd-七段译码器/驱动器(oc)74ls50 双二路2-2输入与或非门(一门可扩展)74ls51 双二路2-2输入与或非门74ls51 二路3-3输入,二路2-2输入与或非门74ls52 四路2-3-2-2输入与或门(可扩展)74ls53 四路2-2-2-2输入与或非门(可扩展)74ls53 四路2-2-3-2输入与或非门(可扩展)74ls54 四路2-2-2-2输入与或非门74ls54 四路2-3-3-2输入与或非门74ls54 四路2-2-3-2输入与或非门74ls55 二路4-4输入与或非门(可扩展)74ls60 双四输入与扩展74ls61 三3输入与扩展74ls62 四路2-3-3-2输入与或扩展器74ls63 六电流读出接口门74ls64 四路4-2-3-2输入与或非门74ls65 四路4-2-3-2输入与或非门(oc)74ls70 与门输入上升沿jk触发器74ls71 与输入r-s主从触发器74ls72 与门输入主从jk触发器74ls73 双j-k触发器(带清除端)74ls74 正沿触发双d型触发器(带预置端和清除端)74ls75 4位双稳锁存器74ls76 双j-k触发器(带预置端和清除端)74ls77 4位双稳态锁存器74ls78 双j-k触发器(带预置端,公共清除端和公共时钟端) 74ls80 门控全加器74ls81 16位随机存取存储器74ls82 2位二进制全加器(快速进位)74ls83 4位二进制全加器(快速进位)74ls84 16位随机存取存储器74ls85 4位数字比较器74ls86 2输入四异或门74ls87 四位二进制原码/反码/oi单元74ls89 64位读/写存储器74ls90 十进制计数器74ls91 八位移位寄存器74ls92 12分频计数器(2分频和6分频)74ls93 4位二进制计数器74ls94 4位移位寄存器(异步)74ls95 4位移位寄存器(并行io)74ls96 5位移位寄存器74ls97 六位同步二进制比率乘法器74ls100 八位双稳锁存器74ls103 负沿触发双j-k主从触发器(带清除端)74ls106 负沿触发双j-k主从触发器(带预置,清除,时钟) 74ls107 双j-k主从触发器(带清除端)74ls108 双j-k主从触发器(带预置,清除,时钟)74ls109 双j-k触发器(带置位,清除,正触发)74ls110 与门输入j-k主从触发器(带锁定)74ls111 双j-k主从触发器(带数据锁定)74ls112 负沿触发双j-k触发器(带预置端和清除端)74ls113 负沿触发双j-k触发器(带预置端)74ls114 双j-k触发器(带预置端,共清除端和时钟端) 74ls116 双四位锁存器74ls120 双脉冲同步器/驱动器74ls121 单稳态触发器(施密特触发)74ls122 可再触发单稳态多谐振荡器(带清除端)74ls123 可再触发双单稳多谐振荡器74ls125 四总线缓冲门(三态输出)74ls126 四总线缓冲门(三态输出)74ls128 2输入四或非线驱动器74ls131 3-8译码器74ls132 2输入四与非门(斯密特触发)74ls133 13输入端与非门74ls134 12输入端与门(三态输出)74ls135 四异或/异或非门74ls136 2输入四异或门(oc)74ls137 八选1锁存译码器/多路转换器74ls138 3-8线译码器/多路转换器74ls139 双2-4线译码器/多路转换器74ls140 双4输入与非线驱动器74ls141 bcd-十进制译码器/驱动器74ls142 计数器/锁存器/译码器/驱动器74ls145 4-10译码器/驱动器74ls147 10线-4线优先编码器74ls148 8线-3线八进制优先编码器74ls150 16选1数据选择器(反补输出)74ls151 8选1数据选择器(互补输出)74ls152 8选1数据选择器多路开关74ls153 双4选1数据选择器/多路选择器74ls154 4线-16线译码器74ls155 双2-4译码器/分配器(图腾柱输出)74ls156 双2-4译码器/分配器(集电极开路输出)74ls157 四2选1数据选择器/多路选择器74ls158 四2选1数据选择器(反相输出)74ls160 可预置bcd计数器(异步清除)74ls161 可预置四位二进制计数器(并清除异步)74ls162 可预置bcd计数器(异步清除)74ls163 可预置四位二进制计数器(并清除异步)74ls164 8位并行输出串行移位寄存器74ls165 并行输入8位移位寄存器(补码输出)74ls166 8位移位寄存器74ls167 同步十进制比率乘法器74ls168 4位加/减同步计数器(十进制)74ls169 同步二进制可逆计数器74ls170 4*4寄存器堆74ls171 四d触发器(带清除端)74ls172 16位寄存器堆74ls173 4位d型寄存器(带清除端)74ls174 六d触发器74ls175 四d触发器74ls176 十进制可预置计数器74ls177 2-8-16进制可预置计数器74ls178 四位通用移位寄存器74ls179 四位通用移位寄存器74ls180 九位奇偶产生/校验器74ls181 算术逻辑单元/功能发生器74ls182 先行进位发生器74ls183 双保留进位全加器74ls184 bcd-二进制转换器74ls185 二进制-bcd转换器74ls190 同步可逆计数器(bcd,二进制)74ls191 同步可逆计数器(bcd,二进制)74ls192 同步可逆计数器(bcd,二进制)74ls193 同步可逆计数器(bcd,二进制)74ls194 四位双向通用移位寄存器74ls195 四位通用移位寄存器74ls196 可预置计数器/锁存器74ls197 可预置计数器/锁存器(二进制)74ls198 八位双向移位寄存器74ls199 八位移位寄存器74ls210 2-5-10进制计数器74ls213 2-n-10可变进制计数器74ls221 双单稳触发器74ls230 八3态总线驱动器74ls231 八3态总线反向驱动器74ls240 八缓冲器/线驱动器/线接收器(反码三态输出)74ls241 八缓冲器/线驱动器/线接收器(原码三态输出)74ls242 八缓冲器/线驱动器/线接收器74ls243 4同相三态总线收发器74ls244 八缓冲器/线驱动器/线接收器74ls245 八双向总线收发器74ls246 4线-七段译码/驱动器(30v)74ls247 4线-七段译码/驱动器(15v)74ls248 4线-七段译码/驱动器74ls249 4线-七段译码/驱动器74ls251 8选1数据选择器(三态输出)74ls253 双四选1数据选择器(三态输出)74ls256 双四位可寻址锁存器74ls257 四2选1数据选择器(三态输出)74ls258 四2选1数据选择器(反码三态输出)74ls259 8为可寻址锁存器74ls260 双5输入或非门74ls261 4*2并行二进制乘法器74ls265 四互补输出元件74ls266 2输入四异或非门(oc)74ls270 2048位rom (512位四字节,oc)74ls271 2048位rom (256位八字节,oc)74ls273 八d触发器74ls274 4*4并行二进制乘法器74ls275 七位片式华莱士树乘法器74ls276 四jk触发器74ls278 四位可级联优先寄存器74ls279 四s-r锁存器74ls280 9位奇数/偶数奇偶发生器/较验器74ls28174ls283 4位二进制全加器74ls290 十进制计数器74ls291 32位可编程模74ls293 4位二进制计数器74ls294 16位可编程模74ls295 四位双向通用移位寄存器74ls298 四-2输入多路转换器(带选通)74ls299 八位通用移位寄存器(三态输出)74ls348 8-3线优先编码器(三态输出)74ls352 双四选1数据选择器/多路转换器74ls353 双4-1线数据选择器(三态输出)74ls354 8输入端多路转换器/数据选择器/寄存器,三态补码输出74ls355 8输入端多路转换器/数据选择器/寄存器,三态补码输出74ls356 8输入端多路转换器/数据选择器/寄存器,三态补码输出74ls357 8输入端多路转换器/数据选择器/寄存器,三态补码输出74ls365 6总线驱动器74ls366 六反向三态缓冲器/线驱动器74ls367 六同向三态缓冲器/线驱动器74ls368 六反向三态缓冲器/线驱动器74ls373 八d锁存器74ls374 八d触发器(三态同相)74ls375 4位双稳态锁存器74ls377 带使能的八d触发器74ls378 六d触发器74ls379 四d触发器74ls381 算术逻辑单元/函数发生器74ls382 算术逻辑单元/函数发生器74ls384 8位*1位补码乘法器74ls385 四串行加法器/乘法器74ls386 2输入四异或门74ls390 双十进制计数器74ls391 双四位二进制计数器74ls395 4位通用移位寄存器74ls396 八位存储寄存器74ls398 四2输入端多路开关(双路输出) 74ls399 四-2输入多路转换器(带选通)74ls422 单稳态触发器74ls423 双单稳态触发器74ls440 四3方向总线收发器,集电极开路74ls441 四3方向总线收发器,集电极开路74ls442 四3方向总线收发器,三态输出74ls443 四3方向总线收发器,三态输出74ls444 四3方向总线收发器,三态输出74ls445 bcd-十进制译码器/驱动器,三态输出74ls446 有方向控制的双总线收发器74ls448 四3方向总线收发器,三态输出74ls449 有方向控制的双总线收发器74ls465 八三态线缓冲器74ls466 八三态线反向缓冲器74ls467 八三态线缓冲器74ls468 八三态线反向缓冲器74ls490 双十进制计数器74ls540 八位三态总线缓冲器(反向)74ls541 八位三态总线缓冲器74ls589 有输入锁存的并入串出移位寄存器74ls590 带输出寄存器的8位二进制计数器74ls591 带输出寄存器的8位二进制计数器74ls592 带输出寄存器的8位二进制计数器74ls593 带输出寄存器的8位二进制计数器74ls594 带输出锁存的8位串入并出移位寄存器74ls595 8位输出锁存移位寄存器74ls596 带输出锁存的8位串入并出移位寄存器74ls597 8位输出锁存移位寄存器74ls598 带输入锁存的并入串出移位寄存器74ls599 带输出锁存的8位串入并出移位寄存器74ls604 双8位锁存器74ls605 双8位锁存器74ls606 双8位锁存器74ls607 双8位锁存器74ls620 8位三态总线发送接收器(反相)74ls621 8位总线收发器74ls622 8位总线收发器74ls623 8位总线收发器74ls640 反相总线收发器(三态输出)74ls641 同相8总线收发器,集电极开路74ls642 同相8总线收发器,集电极开路74ls643 8位三态总线发送接收器74ls644 真值反相8总线收发器,集电极开路74ls645 三态同相8总线收发器74ls646 八位总线收发器,寄存器74ls647 八位总线收发器,寄存器74ls648 八位总线收发器,寄存器74ls649 八位总线收发器,寄存器74ls651 三态反相8总线收发器74ls652 三态反相8总线收发器74ls653 反相8总线收发器,集电极开路74ls654 同相8总线收发器,集电极开路74ls668 4位同步加/减十进制计数器74ls669 带先行进位的4位同步二进制可逆计数器74ls670 4*4寄存器堆(三态)74ls671 带输出寄存的四位并入并出移位寄存器74ls672 带输出寄存的四位并入并出移位寄存器74ls673 16位并行输出存储器,16位串入串出移位寄存器74ls674 16位并行输入串行输出移位寄存器74ls681 4位并行二进制累加器74ls682 8位数值比较器(图腾柱输出)74ls683 8位数值比较器(集电极开路)74ls684 8位数值比较器(图腾柱输出)74ls685 8位数值比较器(集电极开路)74ls686 8位数值比较器(图腾柱输出)74ls687 8位数值比较器(集电极开路)74ls688 8位数字比较器(oc输出)74ls689 8位数字比较器74ls690 同步十进制计数器/寄存器(带数选,三态输出,直接清除)74ls691 计数器/寄存器(带多转换,三态输出)74ls692 同步十进制计数器(带预置输入,同步清除)74ls693 计数器/寄存器(带多转换,三态输出)74ls696 同步加/减十进制计数器/寄存器(带数选,三态输出,直接清除) 74ls697 计数器/寄存器(带多转换,三态输出)74ls698 计数器/寄存器(带多转换,三态输出)74ls699 计数器/寄存器(带多转换,三态输出)74ls716 可编程模n十进制计数器74ls718 可编程模n十进制计数器。
四输出与非门版图
作业报告作业题目：画一个4输入与非门的版图，w=5~20. L =2~10.作业要求：（1）画出版图并进行设计规则检查，提取T-spice 网表文件（2）根据从版图中提取的参数，用T-space软件进行仿真，观测器输出波形。
（3）采用CMOS 2 um工艺。
（4）撰写设计报告，设计报告如有雷同均视为不及格，请各位妥善保管好自己的设计文档。
（5）提交报告的最后截止日期位6月10号。
一四输入与非门电路图如下图所示：四输入与非门的工作原理为：四输入端CMOS与非门电路，其中包括四个串联的N沟道增强型MOS管和四个并联的P沟道增强型MOS管。
每个输入端连到一个N沟道和一个P沟道MOS管的栅极。
当输入端A、B、C、D中只要有一个为低电平时，就会使与它相连的NMOS管截止，与它相连的PMOS管导通，输出为高电平；仅当A、B、C、D全为高电平时，才会使四个串联的NMOS管都导通，使四个并联的PMOS管都截止，输出为低电平。
真值表如下所示：二版图的绘制这次作业要求四输入与非门的宽和长的范围是w=5~20. L =2~10。
我绘制的版图选取W=16 um L=2um ，绘制的过程为：（1）绘制接合端口Abut（2）绘制电源Vdd和Gnd，以及相应端口（3）绘制Nwell层（4）绘制N阱节点（5）绘制衬底节点（6）绘制Nselect区和Pselect区（7）绘制NMOS有源区和PMOS有源区（8）绘制多晶硅层（9）绘制NAND 4 的输入口（10）绘制NAND 4 的输出口（11）绘制NMOS有源区和PMOS的源极三T-spice仿真在绘制完版图之后，经过设计规则检查无误后就可以提取网表进行仿真了。
（1）版图的网表提取结果为：* Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit Version 13.00 / Extract Version 13.00 ; * TDB File: D:\20113250\youwenhao-NAND4.tdb* Cell: Cell0Version 1.03* Extract Definition File: D:\Tanner EDA\Tanner Tools v13.0\ExampleSetup\lights.ext* Extract Date and Time: 06/10/2014 - 01:20.include "C:\Users\Administrator\Desktop\ml5_20.md"V1 Vdd Gnd 5va A Gnd PULSE (0 2.5 100n 2.5n 2.5n 100n 200n)vb B Gnd PULSE (0 2.5 50n 2.5n 2.5n 50n 100n)vc C Gnd PULSE (0 2.5 25n 2.5n 2.5n 25n 50n)vd D Gnd PULSE (0 2.5 12.5n 2.5n 2.5n 12.5n 25n).tran 1n 400n.print tran v(A) v(B) v(C) v(D) v(Out)* Warning: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance.* <Pad Comment>* <Poly1-Poly2 Capacitor ID>* NODE NAME ALIASES* 1 = GND (34.5 , -41.5)* 2 = vdd (32, 15)* 3 = OUT (47.5 , 9)* 4 = D (84 , -6)* 5 = C (70.5 , -5.5)* 6 = B (59.5 , -6)* 7 = A (38 , -5)V1 Vdd Gnd 5va A Gnd PULSE (0 12.5 500n 12.5n 12.5n 5100n 1000n)vb B Gnd PULSE (0 12.5 250n 12.5n 12.5n 250n 500n)vc C Gnd PULSE (0 12.5 125n 12.5n 12.5n 125n 250n)vd D Gnd PULSE (0 12.5 62.5n 12.5n 12.5n 62.5n 125n).tran 1n 1000n.print tran v(D) v(C) v(B) v(A) v(Out)M1 Vdd 4 Out Vdd PMOS L=2u W=16u AD=88p PD=47u AS=60p PS=23.5u $ (44 37 46 53)M2 Out 5 Vdd Vdd PMOS L=2u W=16u AD=60p PD=23.5u AS=56p PS=23u $ (34.5 37 36.5 53)M3 Vdd 6 Out Vdd PMOS L=2u W=16u AD=56p PD=23u AS=112p PS=30u $ (25.5 37 27.5 53)M4 Out 7 Vdd Vdd PMOS L=2u W=16u AD=112p PD=30u AS=88p PS=47u $ (9.5 37 11.5 53)M5 Out 4 Out Gnd NMOS L=2u W=16u AD=120p PD=47u AS=60p PS=23.5u $ (44 0 46 16) M6 Out 5 Out Gnd NMOS L=2u W=16u AD=60p PD=23.5u AS=56p PS=23u $ (34.5 0 36.5 16)M7 Out 6 Out Gnd NMOS L=2u W=16u AD=56p PD=23u AS=112p PS=30u $ (25.5 0 27.5 16)M8 Out 7 Gnd Gnd NMOS L=2u W=16u AD=112p PD=30u AS=92p PS=47u $ (9.5 0 11.5 16)* Pins of element D1 are shorted:* D1 vdd vdd D_lateral $ (88 18.5 91 26.5)* Pins of element D2 are shorted:* D2 vdd vdd D_lateral $ (36 18.5 39.5 26.5)* Total Nodes: 11* Total Elements: 10* Total Number of Shorted Elements not written to the SPICE file: 0* Output Generation Elapsed Time: 0.001 sec* Total Extract Elapsed Time: 0.746 sec.END（2）提取的网表经过T-spice运行后的文件为：T-Spice - Tanner SPICET-Spice - Tanner SPICEVersion 13.00Standalone hardware lockProduct Release ID: T-Spice Win32 13.00.20080321.01:01:33Copyright ?1993-2008 Tanner EDAOpening output file "C:\Users\Administrator\Desktop\游文浩20113250\youwenhao-NAND4.out"Parsing "C:\Users\Administrator\Desktop\游文浩20113250\youwenhao-NAND4.spc"Initializing parser from header file "C:\Users\Administrator\Desktop\游文浩20113250\header.sp"Including "C:\Users\Administrator\Desktop\ml5_20.md"Loaded MOSLevel2 model library, SPICE Level 2 MOSFET revision 1.0Warning : Pulse period is too small, reset to rt + ft + pw = 5.125e-006Accuracy and Convergence options:numndset|dchold = 100Timestep and Integration options:relq|relchgtol = 0.0005Model Evaluation options:dcap = 2 defnrb = 0 [sq] defnrd = 0 [sq]defnrs = 0 [sq] tnom = 25 [deg C]General options:search = C:\Users\Administrator\Desktop temp = 25 [deg C]threads = 4Output options:acout = 1 ingold = 0Device and node counts:MOSFETs - 8 MOSFET geometries - 8BJTs - 0 JFETs - 0MESFETs - 0 Diodes - 0Capacitors - 0 Resistors - 0Inductors - 0 Mutual inductors - 0Transmission lines - 0 Coupled transmission lines - 0Voltage sources - 5 Current sources - 0VCVS - 0 VCCS - 0CCVS - 0 CCCS - 0 V-control switch - 0 I-control switch - 0Macro devices - 0 External C model instances - 0HDL devices - 0Subcircuits - 0 Subcircuit instances - 0Independent nodes - 5 Boundary nodes - 6Total nodes - 11*** 1 WARNING MESSAGE GENERATED DURING SETUPParsing 0.00 secondsSetup 0.01 secondsDC operating point 0.00 secondsTransient Analysis 0.11 secondsOverhead 1.50 seconds-----------------------------------------Total 1.62 secondsSimulation completed with 1 Warning（3）仿真结果为：四作业总结：完成这次作业之后，我对于集成电路版图的绘制有了一个全新的认识，初步掌握了Tunner软件的使用以及T-spice仿真软件的使用。
四输入与非门版图
作业报告作业题目：画一个4输入与非门的版图，w=5~20. L =2~10.作业要求：（1）画出版图并进行设计规则检查，提取T-spice 网表文件（2）根据从版图中提取的参数，用T-space软件进行仿真，观测器输出波形。
（3）采用CMOS 2 um工艺。
（4）撰写设计报告，设计报告如有雷同均视为不及格，请各位妥善保管好自己的设计文档。
（5）提交报告的最后截止日期位6月10号。
一四输入与非门电路图如下图所示：四输入与非门的工作原理为：四输入端CMOS与非门电路，其中包括四个串联的N沟道增强型MOS管和四个并联的P沟道增强型MOS管。
每个输入端连到一个N沟道和一个P沟道MOS管的栅极。
当输入端A、B、C、D中只要有一个为低电平时，就会使与它相连的NMOS管截止，与它相连的PMOS管导通，输出为高电平；仅当A、B、C、D全为高电平时，才会使四个串联的NMOS管都导通，使四个并联的PMOS管都截止，输出为低电平。
真值表如下所示：二版图的绘制这次作业要求四输入与非门的宽和长的范围是w=5~20. L =2~10。
我绘制的版图选取W=16 um L=2um ，绘制的过程为：（1）绘制接合端口Abut（2）绘制电源Vdd和Gnd，以及相应端口（3）绘制Nwell层（4）绘制N阱节点（5）绘制衬底节点（6）绘制Nselect区和Pselect区（7）绘制NMOS有源区和PMOS有源区（8）绘制多晶硅层（9）绘制NAND 4 的输入口（10）绘制NAND 4 的输出口（11）绘制NMOS有源区和PMOS的源极三T-spice仿真在绘制完版图之后，经过设计规则检查无误后就可以提取网表进行仿真了。
（1）版图的网表提取结果为：* Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit Version 13.00 / Extract Version 13.00 ; * TDB File: D:\20113250\youwenhao-NAND4.tdb* Cell: Cell0 Version 1.03* Extract Definition File: D:\Tanner EDA\Tanner Tools v13.0\ExampleSetup\lights.ext* Extract Date and Time: 06/10/2014 - 01:20.include "C:\Users\Administrator\Desktop\ml5_20.md"V1 Vdd Gnd 5va A Gnd PULSE (0 2.5 100n 2.5n 2.5n 100n 200n)vb B Gnd PULSE (0 2.5 50n 2.5n 2.5n 50n 100n)vc C Gnd PULSE (0 2.5 25n 2.5n 2.5n 25n 50n)vd D Gnd PULSE (0 2.5 12.5n 2.5n 2.5n 12.5n 25n).tran 1n 400n.print tran v(A) v(B) v(C) v(D) v(Out)* Warning: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance.* <Pad Comment>* <Poly1-Poly2 Capacitor ID>* NODE NAME ALIASES* 1 = GND (34.5 , -41.5)* 2 = vdd (32, 15)* 3 = OUT (47.5 , 9)* 4 = D (84 , -6)* 5 = C (70.5 , -5.5)* 6 = B (59.5 , -6)* 7 = A (38 , -5)V1 Vdd Gnd 5va A Gnd PULSE (0 12.5 500n 12.5n 12.5n 5100n 1000n)vb B Gnd PULSE (0 12.5 250n 12.5n 12.5n 250n 500n)vc C Gnd PULSE (0 12.5 125n 12.5n 12.5n 125n 250n)vd D Gnd PULSE (0 12.5 62.5n 12.5n 12.5n 62.5n 125n).tran 1n 1000n.print tran v(D) v(C) v(B) v(A) v(Out)M1 Vdd 4 Out Vdd PMOS L=2u W=16u AD=88p PD=47u AS=60p PS=23.5u $ (44 37 46 53)M2 Out 5 Vdd Vdd PMOS L=2u W=16u AD=60p PD=23.5u AS=56p PS=23u $ (34.5 37 36.5 53)M3 Vdd 6 Out Vdd PMOS L=2u W=16u AD=56p PD=23u AS=112p PS=30u $ (25.5 37 27.5 53)M4 Out 7 Vdd Vdd PMOS L=2u W=16u AD=112p PD=30u AS=88p PS=47u $ (9.5 37 11.5 53)M5 Out 4 Out Gnd NMOS L=2u W=16u AD=120p PD=47u AS=60p PS=23.5u $ (44 0 46 16)M6 Out 5 Out Gnd NMOS L=2u W=16u AD=60p PD=23.5u AS=56p PS=23u $ (34.5 0 36.5 16)M7 Out 6 Out Gnd NMOS L=2u W=16u AD=56p PD=23u AS=112p PS=30u $ (25.5 0 27.516)M8 Out 7 Gnd Gnd NMOS L=2u W=16u AD=112p PD=30u AS=92p PS=47u $ (9.5 0 11.5 16)* Pins of element D1 are shorted:* D1 vdd vdd D_lateral $ (88 18.5 91 26.5)* Pins of element D2 are shorted:* D2 vdd vdd D_lateral $ (36 18.5 39.5 26.5)* Total Nodes: 11* Total Elements: 10* Total Number of Shorted Elements not written to the SPICE file: 0* Output Generation Elapsed Time: 0.001 sec* Total Extract Elapsed Time: 0.746 sec.END（2）提取的网表经过T-spice运行后的文件为：T-Spice - Tanner SPICET-Spice - Tanner SPICEVersion 13.00Standalone hardware lockProduct Release ID: T-Spice Win32 13.00.20080321.01:01:33Copyright ?1993-2008 Tanner EDAOpening output file "C:\Users\Administrator\Desktop\游文浩20113250\youwenhao-NAND4.out"Parsing "C:\Users\Administrator\Desktop\游文浩20113250\youwenhao-NAND4.spc"Initializing parser from header file "C:\Users\Administrator\Desktop\游文浩20113250\header.sp"Including "C:\Users\Administrator\Desktop\ml5_20.md"Loaded MOSLevel2 model library, SPICE Level 2 MOSFET revision 1.0Warning : Pulse period is too small, reset to rt + ft + pw = 5.125e-006Accuracy and Convergence options:numndset|dchold = 100Timestep and Integration options:relq|relchgtol = 0.0005Model Evaluation options:dcap = 2 defnrb = 0 [sq] defnrd = 0 [sq]defnrs = 0 [sq] tnom = 25 [deg C]General options:search = C:\Users\Administrator\Desktop temp = 25 [deg C]threads = 4Output options:acout = 1 ingold = 0Device and node counts:MOSFETs - 8 MOSFET geometries - 8BJTs - 0 JFETs - 0MESFETs - 0 Diodes - 0Capacitors - 0 Resistors - 0Inductors - 0 Mutual inductors - 0Transmission lines - 0 Coupled transmission lines - 0V oltage sources - 5 Current sources - 0VCVS - 0 VCCS - 0CCVS - 0 CCCS - 0V-control switch - 0 I-control switch - 0Macro devices - 0 External C model instances - 0HDL devices - 0Subcircuits - 0 Subcircuit instances - 0Independent nodes - 5 Boundary nodes - 6Total nodes - 11*** 1 WARNING MESSAGE GENERATED DURING SETUPParsing 0.00 secondsSetup 0.01 secondsDC operating point 0.00 secondsTransient Analysis 0.11 secondsOverhead 1.50 seconds-----------------------------------------Total 1.62 secondsSimulation completed with 1 Warning（3）仿真结果为：四作业总结：完成这次作业之后，我对于集成电路版图的绘制有了一个全新的认识，初步掌握了Tunner软件的使用以及T-spice仿真软件的使用。
输入与非门、或非门版图设计
课程名称Course 集成电路设计技术项目名称Item二输入与非门、或非门版图设计与非门电路的版图：.spc文件（瞬时分析）：* Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit V7.12 / Extract V4.00 ;* TDB File: E:\cmos\yufeimen, Cell: Cell0* Extract Definition File: C:\Program Files\Tanner EDA\L-Edit\spr\morbn20.ext * Extract Date and Time: 05/25/2011 - 10:03.include H:\ml2_125.mdVPower VDD GND 5va A GND PULSE (0 5 0 5n 5n 100n 200n)vb B GND PULSE (0 5 0 5n 5n 50n 100n).tran 1n 400n.print tran v(A) v(B) v(F)* WARNING: Layers with Unassigned AREA Capacitance.* <Poly Resistor>* <Poly2 Resistor>* <N Diff Resistor>* <P Diff Resistor>* <N Well Resistor>* <P Base Resistor>* WARNING: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance.* <Pad Comment>* <Poly Resistor>* <Poly2 Resistor>* <N Diff Resistor>* <P Diff Resistor>* <N Well Resistor>* <P Base Resistor>* <Poly1-Poly2 Capacitor>* WARNING: Layers with Zero Resistance.* <Pad Comment>* <Poly1-Poly2 Capacitor>* <NMOS Capacitor>* <PMOS Capacitor>* NODE NAME ALIASES* 1 = VDD (34,37)* 2 = A (29.5,6.5)* 3 = B (55.5,6.5)* 4 = F (42.5,6.5)* 6 = GND (25,-22)M1 VDD B F VDD PMOS L=2u W=9u AD=99p PD=58u AS=54p PS=30u* M1 DRAIN GATE SOURCE BULK (47.5 14.5 49.5 23.5)M2 F A VDD VDD PMOS L=2u W=9u AD=54p PD=30u AS=99p PS=58u* M2 DRAIN GATE SOURCE BULK (39.5 14.5 41.5 23.5)M3 F B 5 GND NMOS L=2u W=9.5u AD=52.25p PD=30u AS=57p PS=31u * M3 DRAIN GATE SOURCE BULK (47.5 -18 49.5 -8.5)M4 5 A GND GND NMOS L=2u W=9.5u AD=57p PD=31u AS=52.25p PS=30u * M4 DRAIN GATE SOURCE BULK (39.5 -18 41.5 -8.5)* Total Nodes: 6* Total Elements: 4* Extract Elapsed Time: 0 seconds.END与非门电路仿真波形图（瞬时分析）：.spc文件（直流分析）：* Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit V7.12 / Extract V4.00 ;* TDB File: E:\cmos\yufeimen, Cell: Cell0* Extract Definition File: C:\Program Files\Tanner EDA\L-Edit\spr\morbn20.ext * Extract Date and Time: 05/25/2011 - 10:03.include H:\ml2_125.mdVPower VDD GND 5va A GND 5vb B GND 5.dc va 0 5 0.02 vb 0 5 0.02.print dc v(F)* WARNING: Layers with Unassigned AREA Capacitance.* <Poly Resistor>* <Poly2 Resistor>* <N Diff Resistor>* <P Diff Resistor>* <N Well Resistor>* <P Base Resistor>* WARNING: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance.* <Pad Comment>* <Poly Resistor>* <Poly2 Resistor>* <N Diff Resistor>* <P Diff Resistor>* <N Well Resistor>* <P Base Resistor>* <Poly1-Poly2 Capacitor>* WARNING: Layers with Zero Resistance.* <Pad Comment>* <Poly1-Poly2 Capacitor>* <NMOS Capacitor>* <PMOS Capacitor>* NODE NAME ALIASES* 1 = VDD (34,37)* 2 = A (29.5,6.5)* 3 = B (55.5,6.5)* 4 = F (42.5,6.5)* 6 = GND (25,-22)M1 VDD B F VDD PMOS L=2u W=9u AD=99p PD=58u AS=54p PS=30u* M1 DRAIN GATE SOURCE BULK (47.5 14.5 49.5 23.5)M2 F A VDD VDD PMOS L=2u W=9u AD=54p PD=30u AS=99p PS=58u* M2 DRAIN GATE SOURCE BULK (39.5 14.5 41.5 23.5)M3 F B 5 GND NMOS L=2u W=9.5u AD=52.25p PD=30u AS=57p PS=31u * M3 DRAIN GATE SOURCE BULK (47.5 -18 49.5 -8.5)M4 5 A GND GND NMOS L=2u W=9.5u AD=57p PD=31u AS=52.25p PS=30u * M4 DRAIN GATE SOURCE BULK (39.5 -18 41.5 -8.5)* Total Nodes: 6* Total Elements: 4* Extract Elapsed Time: 0 seconds.END与非门电路仿真波形图（直流分析）：或非门电路的版图：.spc文件（瞬时分析）：* Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit V7.12 / Extract V4.00 ;* TDB File: E:\cmos\huofeimen, Cell: Cell0* Extract Definition File: C:\Program Files\Tanner EDA\L-Edit\spr\morbn20.ext * Extract Date and Time: 05/25/2011 - 10:04.include H:\CMOS\ml2_125.mdVPower VDD GND 5va A GND PULSE (0 5 0 5n 5n 100n 200n)vb B GND PULSE (0 5 0 5n 5n 50n 100n).tran 1n 400n.print tran v(A) v(B) v(F)* WARNING: Layers with Unassigned AREA Capacitance.* <Poly Resistor>* <Poly2 Resistor>* <N Diff Resistor>* <P Diff Resistor>* <N Well Resistor>* <P Base Resistor>* WARNING: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance.* <Poly Resistor>* <Poly2 Resistor>* <N Diff Resistor>* <P Diff Resistor>* <N Well Resistor>* <Pad Comment>* <P Base Resistor>* <Poly1-Poly2 Capacitor>* WARNING: Layers with Zero Resistance.* <Pad Comment>* <Poly1-Poly2 Capacitor>* <NMOS Capacitor>* <PMOS Capacitor>* NODE NAME ALIASES* 1 = VDD (34,37)* 2 = A (29.5,6.5)* 3 = B (55.5,6)* 4 = F (42.5,6.5)* 5 = GND (25,-22)M1 6 A VDD VDD PMOS L=2u W=9u AD=54p PD=30u AS=49.5p PS=29u* M1 DRAIN GATE SOURCE BULK (39.5 14.5 41.5 23.5)M2 F B 6 VDD PMOS L=2u W=9u AD=49.5p PD=29u AS=54p PS=30u* M2 DRAIN GATE SOURCE BULK (47.5 14.5 49.5 23.5)M3 F A GND GND NMOS L=2u W=9.5u AD=57p PD=31u AS=104.5p PS=60u* M3 DRAIN GATE SOURCE BULK (39.5 -18 41.5 -8.5)M4 GND B F GND NMOS L=2u W=9.5u AD=104.5p PD=60u AS=57p PS=31u* M4 DRAIN GATE SOURCE BULK (47.5 -18 49.5 -8.5)* Total Nodes: 6* Total Elements: 4* Extract Elapsed Time: 0 seconds.END或非门电路仿真波形图（瞬时分析）：.spc文件（直流分析）：* Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit V7.12 / Extract V4.00 ;* TDB File: E:\cmos\huofeimen, Cell: Cell0* Extract Definition File: C:\Program Files\Tanner EDA\L-Edit\spr\morbn20.ext* Extract Date and Time: 05/25/2011 - 10:04.include H:\CMOS\ml2_125.mdVPower VDD GND 5va A GND 5vb B GND 5.dc va 0 5 0.02 vb 0 5 0.02.print dc v(F)* WARNING: Layers with Unassigned AREA Capacitance.* <Poly Resistor>* <Poly2 Resistor>* <N Diff Resistor>* <P Diff Resistor>* <N Well Resistor>* <P Base Resistor>* WARNING: Layers with Unassigned FRINGE Capacitance.* <Poly Resistor>* <Poly2 Resistor>* <N Diff Resistor>* <P Diff Resistor>* <N Well Resistor>* <Pad Comment>* <P Base Resistor>* <Poly1-Poly2 Capacitor>* WARNING: Layers with Zero Resistance.* <Pad Comment>* <Poly1-Poly2 Capacitor>* <NMOS Capacitor>* <PMOS Capacitor>* NODE NAME ALIASES* 1 = VDD (34,37)* 2 = A (29.5,6.5)* 3 = B (55.5,6)* 4 = F (42.5,6.5)* 5 = GND (25,-22)M1 6 A VDD VDD PMOS L=2u W=9u AD=54p PD=30u AS=49.5p PS=29u* M1 DRAIN GATE SOURCE BULK (39.5 14.5 41.5 23.5)M2 F B 6 VDD PMOS L=2u W=9u AD=49.5p PD=29u AS=54p PS=30u* M2 DRAIN GATE SOURCE BULK (47.5 14.5 49.5 23.5)M3 F A GND GND NMOS L=2u W=9.5u AD=57p PD=31u AS=104.5p PS=60u * M3 DRAIN GATE SOURCE BULK (39.5 -18 41.5 -8.5)M4 GND B F GND NMOS L=2u W=9.5u AD=104.5p PD=60u AS=57p PS=31u * M4 DRAIN GATE SOURCE BULK (47.5 -18 49.5 -8.5)* Total Nodes: 6* Total Elements: 4* Extract Elapsed Time: 0 seconds.END或非门电路仿真波形图（直流分析）：课程名称Course集成电路设计技术项目名称Item二输入与非门、或非门版图设计目的Objective 1. 掌握利用E-EDIT进行IC设计方法，设计二输入与非门版图并仿真2. 掌握利用L-EDIT进行IC设计方法，设计二输入或非门版图并仿真3. 领会并掌握版图设计最优化实现方法。
设计一四位与非门的电路设计
四位与非门的电路设计一、课程设计的目的1、学会使用电路设计与仿真软件工具Hspice，纯熟地用网表文件来描绘模拟电路，并熟悉应用Hspice内部元件库。
通过该实验，掌握Hspice的设计方法，加深对课程知识的感性认识，增强电路设计与综合分析才能。
2、本次课程设计是用Hspice软件来实现对四位与非门电路的设计与仿真，熟悉用MOS器件来设计四位逻辑输入与非门电路，理解用MOS器件设计与TTL与非门的优缺点。
二、课程设计的内容和要求1、内容：用仿真软件HSPICE，用网表文件来描绘模拟电路；2、要求：用MOS器件来设计四位逻辑输入与非门电路。
三、设计的原理1、四输入与非门符号图及原理AB真值表如下所示四输入端CMOS与非门电路，其中包括四个串联的N沟道增强型MOS管和四个并联的P沟道增强型MOS管。
每个输入端连到一个N沟道和一个P沟道MOS管的栅极。
当输入端A、B、C、D中只要有一个为低电平时，就会使与它相连的NMOS管截止，与它相连的PMOS管导通，输出为高电平；仅当A、B、C、D全为高电平时，才会使四个串联的NMOS管都导通，使四个并联的PMOS管都截止，输出为低电平。
设计电路图如以下图所示：2、输入网表文件〔*.sp〕Hspice读入一个输入网表文件，并将模拟结果存在一个输出列表文件或图形数据文件中，输入文件<*.sp>包含以下内容：〔1〕电路网表〔子电路和宏、电源等〕〔2〕声明所要使用的库〔3〕说明要进展的分析〔4〕说明所要求的输出输入网表文件和库文件可以由原理图的四、课程设计的过程1、网表文件首先在orCAD中将上述原理图绘制出，仿真后确保电路图正确且可以实现与非功能，然后生成网表文件。
在文本文档中写出HSPICE 软件所要求的网表文件，并另存为*.sp文件。
网表文件如下：1ADDER Circuit.OPTIONS LIST NODE POST.TRAN 200P 60NM1 1 A VCC VCC PCH L=2u W=4u M2 2 B VCC VCC PCH L=2u W=4u M3 3 0 VCC VCC PCH L=2u W=4u M4 4 0 VCC VCC PCH L=2u W=4u M5 0 A 1 1 NCH L=2u W=4uM6 0 B 2 2 NCH L=2u W=4uM7 5 2 3 3 NCH L=2u W=4uM8 0 1 5 5 NCH L=2u W=4uM9 6 B 3 3 NCH L=2u W=4uM10 0 A 6 6 NCH L=2u W=4uM11 0 2 4 4 NCH L=2u W=4uM12 0 1 4 4 NCH L=2u W=4uM13 7 3 VCC VCC PCH L=2u W=4u M14 8 C VCC VCC PCH L=2u W=4u M15 S 0 VCC VCC PCH L=2u W=4u M16 10 0 VCC VCC PCH L=2u W=4u M17 0 3 7 7 NCH L=2u W=4uM18 0 C 8 8 NCH L=2u W=4uM19 11 8 S S NCH L=2u W=4uM20 0 7 11 11 NCH L=2u W=4uM21 12 C S S NCH L=2u W=4uM22 0 3 12 12 NCH L=2u W=4uM23 0 8 10 10 NCH L=2u W=4uM24 0 7 10 10 NCH L=2u W=4uM25 13 0 VCC VCC PCH L=2u W=4uM26 C1 13 VCC VCC PCH L=2u W=4uM27 0 4 13 13 NCH L=2u W=4uM28 0 10 13 13 NCH L=2u W=4uM29 0 13 C1 C1 NCH L=2u W=4u注释：第三行.TRAN 200P 60N 表示瞬态分析步长为200ps，时间为60ns第四～十一行为电路连接关系描绘语句。
四输入或非门课程设计
四输入或非门专项实践任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 四输入或非门的设计初始条件：计算机、ORCAD软件，L-EDIT软件要求完成的主要任务:（包括集成电路专项实践工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、集成电路专项实践工作量：1周2、技术要求：（1）学习ORCAD软件，L-EDIT软件。
（2）设计一个四输入或非门电路。
（3）利用ORCAD软件，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布置集成电路专项实践任务、选题；讲解集成电路专项实践具体实施计划与课程设计报告格式的要求；集成电路专项实践答疑事项。
2015.6.19-6.24学习ORCAD软件，L-EDIT软件，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。
2015.6.24-7.1用ORCAD软件设计四输入或非门电路并进行仿真工作，再利用L-EDIT 软件绘制其版图，完成集成电路专项实践报告的撰写。
2015.7.1 提交集成电路专项实践报告，进行答辩。
指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日设计项目:：四路彩灯显示系统设计目录摘要 .............................................................................................................................................................................. Abstract (I)1 绪论 02 设计内容及要求 (1)2.1 设计的目的及主要任务 (1)2.2 设计思路 (1)3软件介绍 (1)3.1 OrCAD简介 (1)3.2 L-Edit简介 (3)4四输入或非门 (4)4.1 四输入或非门电路结构 (4)4.2 四输入或非门电路仿真 (5)4.3 四输入或非门的版图绘制 (6)4.3.1 NMOS管 (6)4.3.2 PMOS管 (7)4.3.3 输出端口 (7)总结 (9)参考文献 (11)摘要或非门是一种非常常用的数字门电路，本文详细介绍了基于CMOS管的L-EDIT环境下的四输入或非门电路设计仿真及版图布局设计验证。
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成绩评定表课程设计任务书目录1 绪论ﻩ1１、1设计背景ﻩ11.２设计目标 (1)2四输入与非门电路 (2)2、1电路原理图ﻩ２2、2四输入与非门电路仿真观察波形 (2)2、３四输入与非门电路的版图绘制ﻩ3２、４四输入与非门版图电路仿真观察波形 (4)２、5LＶＳ检查匹配 (5)总结ﻩ７参考文献 (8)附录一:电路原理图网表ﻩ9附录二:版图网表 (10)1绪论1.1 设计背景ｔａｎneｒ就是用来ＩC版图绘制软件,许多EDA系统软件的电路模拟部分就是应用Spｉｃe程序来完成的,而taｎnｅr软件就是一款学习阶段应用的版图绘制软件,对于初学者就是一个上手快,操作简单的EDＡ软件。
Tａnｎer集成电路设计软件就是由Tａnner Rｅsearch 公司开发的基于Ｗｉndｏｗs平台的用于集成电路设计的工具软件。
该软件功能十分强大,易学易用,包括Ｓ-Eｄit,T-Spicｅ,Ｗ－Edit,L-Ediｔ与LVＳ,从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。
其中的Ｌ－Edｉｔ版图编辑器在国内应用广泛,具有很高知名度。
L-Edｉt Ｐro就是Tanner EDA软件公司所出品的一个ＩC设计与验证的高性能软件系统模块,具有高效率,交互式等特点,强大而且完善的功能包括从IC设计到输出,以及最后的加工服务,完全可以媲美百万美元级的ＩC设计软件。
L－Ｅdit Ｐro包含IＣ设计编辑器(Ｌayoｕt Editor)、自动布线系统(Sｔａndard Ｃｅll Ｐlacｅ & Ｒoｕｔｅ)、线上设计规则检查器(DRC)、组件特性提取器(Devｉce Ｅxtractor)、设计布局与电路ｎｅtlisｔ的比较器(LVＳ)、ＣMOＳ L ｉｂrary、Marco Ｌibrａry,这些模块组成了一个完整的IC设计与验证解决方案。
L-Edｉt Pro丰富完善的功能为每个IＣ设计者与生产商提供了快速、易用、精确的设计系统。
1.2设计目标１、用tannｅr软件中的原理图编辑器S-Edit编辑四输入与非门电路原理图。
2、用tanner软件中的W－Eｄit对四输入与非门电路进行仿真,并观察波形。
３、用tanner软件中的L-Eｄit绘制四输入与非门版图,并进行DRC验证。
4.用W-Edｉt对四输入与非门的版图电路进行仿真并观察波形。
5、用tannｅr软件中的ｌayｏut-Ediｔ对四输入与非门进行ＬVＳ检验观察原理图与版图的匹配程度。
2 四输入与非门电路2.1电路原理图用CMOＳ实现四输入与非门电路,ＰMＯS与NMOS管进行全互补连接方式,栅极相连作为输入,电路上面就是四个ＰMOS并联,ＰＭOS的漏极与下面NMOS的漏极相连作为输出,ＰＯMＳ管的源极与衬底相连接高电平,NMOS管的源极与衬底相连接低电平;原理图如图2、1所示。
图2.1 四输入与非门电路原理图2、2与非门电路仿真观察波形给四输入与非门的输入加激励,高电平为Vdd＝5V,低电平为Ｇnd,并添加输入输出延迟时间,进行仿真,并输出波形;波形图如下图2、2所示。
图2、2 四输入与非门电路输入输出波形图由波形可以瞧出,当输入Ａ,B,Ｃ,D都为高电平时,输出低电平;其它情况,也就就是只要有一个零输出就为高电平。
2、3与非门电路的版图绘制用L-Edｉt版图绘制软件对电路进行四输入与非门电路版图绘制,同时进行ＤＲＣ验证,查瞧输出结果,检查有无错误;版图与输出结果如下图２、3所示。
图2、3 四输入与非门电路版图2、4四输入与非门版图仿真观察波形同四输入与非门电路原理图仿真相同,添加激励、电源与地,同时观察输入输出波形;波形如下图2、4所示。
图2、４四输入与非门电路版图输入输出波形图由波形可以瞧出,输入A,B,Ｃ,D都为高电平时,输出低电平;其它情况,也就就是只要有一个零输出就为高电平。
四输入与非门电路的版图仿真波形与原理图的仿真输出波形基本一致,并且符合输入输出的逻辑关系,电路的设计正确无误。
2、5 ＬＶS检查匹配用laｙoｕｔ－Eｄit对反相器进行ＬVS检查验证,首先添加输入输出文件,选择要查瞧的输出,观察输出结果检查反相器电路原理图与版图的匹配程度;输出结果如下图2、５所示。
图２、5 四输入与非门电路LVS检查匹配图总结通过本次模拟电路版图课程设计,我受益匪浅。
不仅巩固我们已学的版图工艺的理论知识,提高我们电子电路的设计水品,而且加强我们综合分析问题与解决问题的能力,进一步培养我们的实验技能与动手能力,启发我们创新意识及创新思维。
在设计过程中我们将理论联系实际,在不断的改进设计中提高自己,完善自己的技能,达到了理论与实际的真正结合、、..、、在版图设计的后期,模拟出波形时,还就是遇到了一些困难,可能就是因为移动文件改变了路径而出不了波形,但就是在老师悉心的指导及同学的热情帮助下,我最终找出了问题的根源并顺利完成设计、、、、、、参考文献[1] 钟文耀,郑美珠、ＣMＯS电路模拟与设计—基于ｔaｎnｅr、全华科技图书股份有限公司印行,２0０６、[2] 刘刚等著.微电子器件与IC设计基础、第二版.科学出版社,20０9、[３］Alan Hａsｔings、Tｈe Art of Analoｇ Laｙoｕｔ.Seｃond Edition、电子工业出版社、2０13附录一:电路原理图网表＊ＳＰICE nｅtｌｉst wrｉｔｔen by S－Ｅdｉt Win32 7.0３* Wｒｉtｔen on Jul 5, 2０１３aｔ0８:5４:09＊Wavｅｆorm prｏbｉnｇcommａｎds.prｏbe、oｐtions pｒobｅ"D:\ｓｔudy\tanneｒ\S-Edｉt\tutorial\Ｑ\guang、ｄat＂+probesdbfilｅ="D:＼sｔudy\ｔanｎer\S-Eｄit\ｔutoriａｌ\Q\guａng、sdb"＋pｒobetopｍoｄule="Ｍｏｄｕlｅ0"* Mａｉn ciｒcuｉt: Ｍodule0M１Y D N16Gnd NＭＯＳL＝2u W＝22ｕAD=6６p PD=24u AS=66p PS=24ｕM2 Ｎ１6 C N19 GｎｄＮMOS Ｌ＝2u Ｗ=２2u ＡD=66p PＤ＝２４u AS=6６p PＳ=24uM3 N１9 ＢＮ２2 Gnd ＮMOS Ｌ＝２u W＝２2u AD=６６ｐPD＝2４u A Ｓ＝66p PＳ＝24uM4 N2２A GnｄＧnd ＮＭOS L=２u W=２2u AD＝66ｐPD=24u AS=66p PS=２4ｕM5 Y ＣVdｄＶdｄＰMOS Ｌ=2ｕW=２２ｕAD=66p PD=24ｕAS=66p PS=24uM6 Y D Vｄd Ｖｄd PMOS L=2u W=2２u AD=６6p PD=24u ＡS＝６6p PS=2４uM7 Y B Vｄd Vdd PMＯS L=2u W=22u AＤ=66p PD＝２4u AS＝６6ｐＰＳ=24ｕM8 Y A Vdd Vdd PMＯＳL=2u Ｗ=2２uＡD=66ｐPD=２4u AS=6６ｐPＳ=２4u、include "Ｄ:\stｕdy\taｎner\TSpice70\mｏdｅls＼ml2_125.md"、tｒａn／op ２n 5０0n metｈｏd=bdf、ｐｒinｔtｒaｎｖ(Ｙ)v(A) v(B)v(C) v(Ｄ)Vｓoue Vdd Gnd 5ＶｓｓsA A GnｄPＵLＳＥ(0 5 2n 2n 2ｎ50n １0０n)VsssB ＢGnd ＰULSE (052ｎ2n2n 60n 120n)VsssＣC Ｇｎd PULＳE(0 5 2ｎ2n ２ｎ8０n15０ｎ)VsssD D Gnd PＵLSE(0５2ｎ2n ２n 110n 16０n)＊Eｎd of ｍain cｉrｃuiｔ:Mｏｄule0附录二:版图网表＊Ｃiｒcuｉt Ｅxtrａctｅd by Tanner Ｒｅseaｒcｈ's L-Ｅdｉt Ｖersion 9.00 / Eｘtraｃt Ｖersｉon 9、00 ;*TDB Ｆｉle: D:＼studｙ\tanｎer\S-Ediｔ＼tutoriaｌ\Q＼ｇuang、tdb*Cell: Cell0 Vｅrｓｉoｎ1.２2* EｘｔrａcｔＤeｆinition File:D:＼study\ｔanneｒ\LEdit90＼Sａmplｅｓ\ＳPR\eｘaｍple1\lights、ext＊ExtｒacｔDate ａnd Ｔiｍe:07/０5/2013 - 0８:５３.ｉnｃｌudｅD:\stｕdｙ＼tanner\TSpice70\mｏｄeｌｓ\ｍl2＿125.md* Ｗaｒniｎg: Lａyers with UnaｓsignｅｄAREAＣａpacitanｃe、＊<Poly Ｒesistor ID＞＊<Polｙ２Reｓiｓtor ID＞＊<ＮDiff ResiｓｔoｒIＤ＞＊<ＰDiff ＲesistｏｒID＞＊<PＢase ResistoｒID＞* <N Weｌl Resｉｓtor ＩD>＊Ｗarniｎg: Layｅrs with Unaｓsｉｇned FRINGＥCapａcｉtanｃe.* <Pad Commｅｎt>＊<Poｌy1-Poｌy２CａpacitｏｒID>* ＜Poly RｅsisｔoｒＩD>*<Pｏly２Resｉstor ID>* <NＤｉff Resistor IＤ＞*<P DifｆResistoｒID>＊＜P BaｓｅRｅsｉstor IＤ>* <N Weｌl Resｉsｔor ID>* Warniｎg: Ｌayers ｗｉth Zero Resistａnce、* <Pad Cｏmｍｅnｔ>＊<Pｏlｙ1－Pｏly２Capaｃiｔor ＩＤ＞* <NＭＯS Ｃａpacitor ＩD＞* <PMOS CaｐaciｔoｒＩD>M8 1 1０3 1 PＭOS L＝２u W=7ｕ*M８DRAIN GAＴＥSOURＣＥＢULK (６2 4.５64 11、5)M7 ３9 11PMOS L＝2u W=7u＊M7 DRAIN GATEＳOURCE BULK (54４、5 561１、５)M6 1 8 ３1 PMOS L=2ｕW=7u* M6 DRAIN GＡTE SOURCＥBＵLK(４６4、５4８11.5)M5３7 1 1 ＰMＯS L=2u W=7u*Ｍ5 ＤRＡINＧＡTEＳOUＲＣＥBＵLＫ(38 4、５40 11、5) Ｍ4 31０ 6 2 NMOS L=2ｕW=７u*M4 DRＡIＮGAＴE SOURCE BULK (62 -２3、５６４-１６.5) Ｍ3 6 9 5 ２NMOS Ｌ＝2ｕW=7u*M3 ＤRAINＧＡTE SOURＣE BULK (54-２3、5 56-1６.5)M２５8 4 2 ＮＭOS L=2u W=7u＊Ｍ２DRAＩN ＧＡTE SOＵRCE BUＬK (46 -23、５48 -１6、5) M１４7 ２2NＭOS L=2ｕW=7u* Ｍ１DRAＩN GＡＴＥＳＯURCE BULK (３8 -23.5 40 -16、5)*Tｏtal Nｏdes: 10* Ｔotal Eｌements: ８*TｏｔaｌNumbｅr oｆShorｔed Elemｅnts noｔwriｔtenｔo ｔhe SPICE filｅ: 0*Extｒａct Ｅｌapsed Time: 0 sｅcｏnds、ｉｎclｕde"D:\stｕdy\ｔanｎer＼TＳpice7０\mｏｄels＼ml2＿125、md".tran/op 2n５00n ｍetｈod=bｄf.pｒｉnt tran v(Y)ｖ(A) ｖ(B) v(Ｃ) v(D)VsouｅVdd Gｎd ５VsssＡＡＧnd ＰULSE (０５2n 2n 2n50n １00ｎ)VssｓBＢＧnd PULSE(0５２n 2ｎ2n60n１2０ｎ)ＶssｓC C Ｇｎd PULSＥ(０ 5 2n 2ｎ２ｎ8０n150n)VsssDＤＧndＰＵLSE (０5 2ｎ２n 2n １10ｎ１60ｎ)、END。