南邮集成电路与CAD实验报告1 - 张长春sh

集成电路与CAD实验报告

( 2016 / 2017 学年 第 2 学期)

课程名称 学 院 指导教师 专 业 姓 名 班级学号

集成电路与CAD

电子科学与工程学院

张长春 微电子科学与工程

B

《集成电路与CAD》课程实验第 1 次实验报告

实验名称：模拟集成电路仿真 实验目的：

1，掌握模拟集成电路的基本设计流程 2，掌握CADEDNCE基本使用 3，学习物理层版图的设计基础 4.培养分析、解决问题的综合能力； 5.掌握模拟电路仿真方法

6.掌握电子电路、电子芯片底层版图设计原则和方法 7.熟悉设计验证流程方法

实验原理：

模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号的集成电路。有许多的模拟集成电路，如运算放大器、模拟乘法器、锁相环、电源管理芯片等。模拟集成电路的主要构成电路有：放大器、滤波器、反馈电路、基准源电路、开关电容电路等。

差分电路是具有这样一种功能的电路。该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。设想这样一种情景，如果存在干扰信号，会对两个输入信号产生相同的干扰，通过二者之差，干扰信号的有效输入为零，这就达到了抗共模干扰的目的。

实验流程

模拟集成电路设计与仿真分为前端与后端，具体来说，设计流程为功能分析、原理图绘制、前仿真、版图绘制、DRC设计规则检查、LVS版图与电路图一致性检查、LPE寄生参数提

取、后仿真与流片生产。其中，前端为功能分析、原理图绘制、前仿真、其余为后端部分。本次实验实现全流程模拟集成电路设计与仿真。

实验内容与结果分析：

1，晶体管级电路图设计：如图为一差分对，驱动一电流镜。

2，Symbol创建以及前仿真：创建一个只有输入输出端口的symbol模块，设定负载和

激励，进行直流，交流，瞬态仿真。

3.仿真结果：选取输入输出节点，vin和vout

4.增益相位

前端设计完成

3，版图

选择晶体管电路图生成的器件版图，进行人工布局布线并进行纠错，使得其与原电路对应。 版图连接基本过程如下：

（1）将各个晶体管进行纵向或横向对齐，以利于水平或者垂直走线 （2）将全局变量gnd!使用金属层1进行连接

（3）使用M1,M2完成地线和电源线的连接，并且在周围形成地线和电源线环 （4）使用M3完成管子之间的互联，将分离的两个管子连接起来。 （5）使用M4进行输入输出信号的连接引出

（6）将接点拖放在环路上，并打上标记，改变相应的标记层与金属层匹配。 DRC基本过程：（验证版图是否满足工艺要求） （1）进行DRC验证，对应两张图

（2）常出现的错误有：接触点太少造成的面积太小，接触点、金属线和其他材料层距离过近

解决办法：改变接触点的位置，改变接触点个数，减小互相的距离 LVS基本过程：（验证原图和版图是否对应） （1）进行LVS验证，对比原电路图和版图

（2）常见的错误有：互连线和原图不对应，没有连接两个分离的管子（本质是一个管子）

DRC和LVS相辅相成，有更改要从DRC再次开始验证

DRC和LVS结果

结果匹配

4，后仿真

将寄生电容，电阻等提取成文件，然后反标到电路版图上，再次进行仿真。操作与前仿真一致。 结果：

仿真结果

实验分析：

（1）电路原理图一定要画正确，注意器件的类型

（2）开始布局时，不要为了节省面积而把器件放置的过于紧密，尽量把N管和P管分开。 （3）对器件参数进行设置时要注意够到宽度W，沟道长度L以及并联参数M的值

（4）引脚及端口的调用时分析清楚该端口类型，inputoroutput等，并且引脚名称一定要与所给电路图一致

（5）特别注意连心啊交叉的地方不能连错，若相连则有节点，否则没有节点； （6）将VDD与GND分别接到一条线上。

（7）模拟集成电路比之数字，更加的敏感和难以控制，在设计的过程中，要考虑很多细节问题。例如，线间距，器件间距，各金属层之间的相互影响，所以在设计时候要尤其注意不同金属层的协调使用。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xys.html