CMOS反相器的設計，布局和模擬（3）

在第三篇教程中，我們將繪製CMOS反相器的原理圖，符號圖和版圖。 我們還將模擬反相器的直流特性。

在開始本教程之前，請確保您知道以下問題的答案。

如果您不知道，或者你不能很快的找到答案，請返回Tutorial_1和Tutorial_2

1. 快捷鍵 q是做什麼？

2.做LVS時使用哪兩個單元視圖？

3.nmos和nmos4原理圖單元之間有什麼區別？

4.您如何在ADE窗口中選擇MOSFET模型？ ADE代表什麼？

5.移動和伸展（moving and stretching）有什麼區別？

6.你如何在metal1圖層上畫一個矩形？

7.gnd！和vdd！最後的感嘆號表示什麼意思？

8 .LSW和CIW的縮寫代表什麼？

9.規則如何使用？ 詳細介紹？

好的，希望這些問題很簡單。

首先，在CMOSedu目錄中啟動Virtuoso，將Tutorial_2庫複製到一個名為Tutorial_3的庫中。

確保新庫被放置在$ HOME / CMOSedu中

接下來創建一個稱為反相器的原理圖Cell View

在這個新的原理圖視圖打開的情況下，也可以打開NMOS_IV的原理圖，如下所示。

我們要做的是將NMOS_IV單元的NMOS符號複製到反相器單元中。

為此，我們需要打開兩個窗口（我們無法將項目複製到剪貼板）。

按複製Bindkey c （或使用菜單），然後單擊nmos4符號並拖入反相器窗口（然後單擊滑鼠左鍵放置實例器件）。

關閉NMOS_IV窗口並打開PMOS_IV窗口。

重複pmos4單元格以獲得以下內容。

放置vdd 和gnd 並連線.

最後，連接反相器並添加引腳，如下所示。

A引腳應該有一個輸入方向，引腳Ai應該有一個輸出方向

接下來使用菜單項 Create -> Cell View -> From Cell View 為反相器創建符號。

選擇確定（兩次）。

檢查並保存反相器的原理圖（然後關閉此窗口）。

除了引腳之外，刪除反相器符號視圖中的所有內容。

繪製下面看到的反相器符號（Create -> Shape ->Line/Circle）

由於我們沒有顯示引腳名稱，請選擇引腳並確認它在正確的位置（A是輸入Ai是反相器的輸出）

檢查並保存反相器符號。

下一步創建反相器的layout視圖。

如下所示 ，將以下單元格（ nmos ， pmos ， ntap ， ptap和m1_poly）添加到此布局視圖中（您可以像之前一樣複製，但在此我們將實例化單元格）。

確保nmos為6u / 0.6u ， pmos為12u / 0.6u ， ntap和ptap使用兩列。

接下來調整這些單元格，直到獲得類似於以下的內容。

DRC您的layout，以確保沒有錯誤（根據需要修改）。

保存布局。

如下所示，在poly和metal1上添加矩形。

DRC並保存您的設計。

接下來為gnd ！vdd ！ 在metal1添加引腳 （都有一個inputOutput方向），A（輸入）和Ai（輸出）。

DRC並保存設計。

接下來在layout上運行提取。

最後，在反相器上運行LVS

我們準備模擬反相器的特性。

創建一個名為sim_inverter_dc的單元格（File -> New -> Cell View）

繪製以下原理圖。

右側的符號是無連接符號（在基本庫中，Misc - > noConn ）我們添加此符號以區別並避免發出警告

我們通過菜單項Check - > Find Marker - > ignore，ignore來忽略懸空引腳/網路

啟動ADE並選擇模型文件（安裝 - >位於/$HOME/ncsu-cdk-1.6.0.beta/models/specter/storealone中的模型庫）

接下來選擇Analyses -> Choose

請注意，輸入vdc被命名為V0。

接下來轉到Outputs -> To Be Plotted -> Select On Schematic （選擇和輸入）

將狀態保存在cellview中 。

並運行模擬（點擊綠色按鈕）。

我們得到下面的結果。

「Strip Chart Mode」用於顯示結果（圓圈菜單項）。

注意輸出如何為零！

那麼，我們沒有指定vdd ！ 所以它應該是零。 我們來解決這個問題。

讓我們添加如下所示的vdd 。

檢查並保存原理圖。 請注意，如果反相器和vdd符號重疊，則在您檢查並保存時會出現錯誤（所以請勿放置vdd 接近反相器符號）。

接下來，在ADE中，選擇Setup -> Stimuli and theparameters激勵和下面看到的參數（點擊應用按鈕後）。

如果您直接將電壓源添加到您的電路圖中，您就不能再使用一個激勵（Global source）！）如下所示，

因為結果是連接到同一節點的兩個電壓源（這將導致錯誤並且模擬不能運行！）

保存狀態（ Cellview ），以便下次運行模擬時不必再次執行此操作。

點擊確定並運行模擬。

結果與我們預計的反相器電壓傳輸曲線看起來像。

讓我們繼續並在此處模擬提取的layout（Setup -> Environment，並按照上一個教程中的討論，在原理圖前提取）。

這給出了與原理圖相同的結果。

要驗證我們正在模擬提取的視圖，而不是原理圖視圖，請轉到Simulations -> Netlist

->Display

保存並關閉所有內容。 教程3結束了。

Tutorial_3.zip提供了Tutorial_3目錄供您參考。

翻譯來自Cadence Tutorial 3 from CMOSedu.com