集成电路版图设计

《集成电路版图设计》

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摘要

什么是集成电路？把组成电路的元件、器件以及相互间的连线放在单个芯片上，整个电路就在这个芯片上，把这个芯片放到管壳中进行封装，电路与外部的连接靠引脚完成。

什么是集成电路设计？根据电路功能和性能的要求，在正确选择系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案和设计规则的情况下，尽量减小芯片面积，降低设计成本，缩短设计周期，以保证全局优化，设计出满足要求的集成电路。

《集成电路版图设计》基于Cadence软件的集成电路版图设计原理、编辑和验证的方法。本次实验是基于Cadence版图设计软件平台，采用L50C7工艺库，设计一个运算放大器，并且，为了防止电路中各元件间产生闩锁效应，在实际生产流片中每个元件都应该添加保护环，以防止各元件间电流之间产生各种影响。并且增加电路的稳定性和可靠性。

电路的验证采用的是Calibre验证工具，对电路版图进行了DRC验证和LVS验证。

关键词：Calibre，运算放大器

目录

一、电路设计流程 (1)

二、版图的制作流程 (2)

三、二级运算放大器的原理图 (3)

四、器件尺寸的计算 (4)

五、二级运算放大器原理图 (5)

六、二级运算放大器版图 (9)

心得体会 (11)

参考文献 (12)

一、电路设计流程

二、版图的制作流程

由于设计目标已经电路的构造课本已经讲述的十分详细。

所以我讲接着阐述版图的制作过程。首先将电路图转为相应的版图， 意思就是把相对

应的器件进行布局布线。因制造工艺精度有限，所以版图必须满足一定的规则要求。

按照设计规则布局布线后，接着就要对它进行检查。由于版图是人工布局布线，因此

或多或少的存在一些错误。这时就需要软件来进行“设计规则检查”（DRC ）。软件所依

据的是DRC 文件，它与画版图时使用的规则是一致的，只不过规则文件是给版图设计

者参考使用的，而DRC 文件是由软件编写的。

当版图没有了DRC 错误，完全符合设计规则之后，再依靠LVS 文件，将其与电路原理

图进行比较。若有不同之处，LVS 将进行报错，经过修改之后还要重复DRC 、LVS 过程。

若两者相同，说版图与原理图一致。到这一步就完成了版图的制作了。完成版图之后，

还可以利用工具提取版图中的寄生参数，对包含这些寄生参数的电路再次进行仿真，

从而更准确确定电路的性能。

最后把图形格式的版图文件转换为通用二进制文件（GDS 文件），提交给生产厂制造。

三、二级运算放大器的原理图

我们要设计的是以上这个原理图所示的二级运算放大器。其中二级运算放大器每个管子的参数如下表：

运算放大器框图：

输入中间输出

偏

置

二级运放结构原理：

输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用带恒流源的差分放大器。中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。

输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。

偏置电路: 由镜像恒流源等电路组成

工作原理图：

四、器件尺寸的计算