北京大学：《集成电路原理与设计 Principle of Integrated Circuits》课程电子教案（集成电路设计实习）单元实验1（第2次课）基本门电路设计——与非门

UNI 公 l898 集成电路设计实习Ⅵ LSI Design Labs 单元实验一(第二次课) 基本门电路设计一一与非门 2011-2012 Institute of Microelectronics Peking University eserved

2011-2012 All rights reserved Institute of Microelectronics Peking University 集成电路设计实习 VLSI Design Labs 单元实验一（第二次课） 基本门电路设计－－与非门

实验目的及时间安排 ●掌握基本门电路的设计方法 ●熟悉 Cadence的设计数据管理结构,以及定制设计的原理图输入 电路仿真、版图设计、版图验证工具的使用 ●电路结构和优化设计可以参考甘老师《集成电路原理与设计》 完成2与非门的设计 ●设计时间:一次课完成2输入与非门的设计 Institute of Microelectronics, Peking University 集成电路设计实习一单元实验一 Copyright O 2011-2012 基本门电路设计

Institute of Microelectronics, Peking University Copyright © 2011-2012 集成电路设计实习－单元实验一 基本门电路设计 Page 2 实验目的及时间安排 掌握基本门电路的设计方法 熟悉Cadence的设计数据管理结构，以及定制设计的原理图输入、 电路仿真、版图设计、版图验证工具的使用 电路结构和优化设计可以参考甘老师《集成电路原理与设计》 完成2与非门的设计 设计时间：一次课完成2输入与非门的设计

二输入与非门的设计 ●设计目的:基于 Chart0.35um工艺,完成一个具有2输入与非门功 能的电路,输入端为A和B,输出端为Y,逻辑关系Y=!(AB) ●设计要求 ●1、按照噪声容限最大的要求选择器件尺寸的比例 ●2、版图高度限制为24微米,电源和地线宽度各为2微米 ●3、版图宽度限制为mos器件不折栅 4、版图满足设计规则要求,并通过LVS检查 ●5、为了给顶层设计留出更多的布线资源,版图中只能使用金属1 和多晶硅作为互连线,输入,输出和电源、地线等pin脚必须使用 金属1 ●6、为了满足以后复杂门电路设计的需要,要求版图满足上、下 左、右并置排列的时候不违反设计规则 Institute of Microelectronics, Peking University 集成电路设计实习一单元实验一 Copyright O 2011-2012 基本门电路设计

Institute of Microelectronics, Peking University Copyright © 2011-2012 集成电路设计实习－单元实验一 基本门电路设计 Page 3 二输入与非门的设计 设计目的：基于Chart0.35um工艺，完成一个具有2输入与非门功 能的电路，输入端为A和B，输出端为Y，逻辑关系Y＝！（AB） 设计要求： 1、按照噪声容限最大的要求选择器件尺寸的比例 2、版图高度限制为24微米，电源和地线宽度各为2微米 3、版图宽度限制为mos器件不折栅 4、版图满足设计规则要求，并通过LVS检查 5、为了给顶层设计留出更多的布线资源，版图中只能使用金属1 和多晶硅作为互连线，输入，输出和电源、地线等pin脚必须使用 金属1 6、为了满足以后复杂门电路设计的需要，要求版图满足上、下、 左、右并置排列的时候不违反设计规则

实验安排 ●利用上次课学习的工具和方法,进行一个2输入与非门的电路和版 图设计 ●设计仍然在lab1目录中,在你的设计库中进行nand2单元的设计 ●实验过程包括 ●电路设计 ●电路仿真 ●版图设计 版图检查 ●这部分实验的过程同反相器相同,目的是让大家进一步掌握晶体 管级的定制电路设计方法,详细的实验步骤可以参考lab1a中的讲 义 Institute of Microelectronics, Peking University 集成电路设计实习一单元实验一 Copyright O 2011-2012 基本门电路设计

Institute of Microelectronics, Peking University Copyright © 2011-2012 集成电路设计实习－单元实验一 基本门电路设计 Page 4 实验安排 利用上次课学习的工具和方法，进行一个2输入与非门的电路和版 图设计 设计仍然在lab1目录中，在你的设计库中进行nand2单元的设计 实验过程包括 电路设计 电路仿真 版图设计 版图检查 这部分实验的过程同反相器相同，目的是让大家进一步掌握晶体 管级的定制电路设计方法，详细的实验步骤可以参考lab1a中的讲 义

实验过程 ●例化mos器件,设置器件尺寸和模型,搭建2输入与非门电路原理 图,并生成2输入与非门的 Symbol ●建立仿真电路图,例化2输入与非门,增加激励源(激励信号跳变 时间100ps)和负载电容(00仟),进行电路仿真,并按照噪声容 限最大原则调整器件尺寸 ●启动 Virtuoso,由2输入与非门的原理图生成版图布局,修改版 图布局,按照设计要求进行版图设计,如果版图无法满足设计要 求,修改原理图中的器件尺寸,并进行仿真验证 ●完成版图的规则检查和LVS检查 ●给出实现的2输入与非门电路的延迟时间,功耗(100Mhz下)和 面积等参数 Institute of Microelectronics, Peking University 集成电路设计实习一单元实验一 Copyright O 2011-2012 基本门电路设计

Institute of Microelectronics, Peking University Copyright © 2011-2012 集成电路设计实习－单元实验一 基本门电路设计 Page 5 实验过程 例化mos器件，设置器件尺寸和模型，搭建2输入与非门电路原理 图，并生成2输入与非门的symbol 建立仿真电路图，例化2输入与非门，增加激励源（激励信号跳变 时间100ps）和负载电容（100ff），进行电路仿真，并按照噪声容 限最大原则调整器件尺寸 启动VirtuosoXL，由2输入与非门的原理图生成版图布局，修改版 图布局，按照设计要求进行版图设计，如果版图无法满足设计要 求，修改原理图中的器件尺寸，并进行仿真验证 完成版图的规则检查和LVS检查 给出实现的2输入与非门电路的延迟时间，功耗（100Mhz下）和 面积等参数