資料介紹
實驗要求
本次實驗要求學生完成對CMOS集成運算放大器電路的版圖設計及其物理驗證。
設計方案對比和論證確定:
設計方案
方案一:
大尺寸的版圖。即所有的器件尺寸遠遠超過最小值,這樣在電路連接正確的基礎上既不用擔心版圖出錯,又不用擔心各種距離尺寸問題。這種方案簡單易上手,而且很快就做完了,除了系統上的錯誤之外就是正確的,但是這種方案在實際應用時非常不可取,因為大尺寸不僅制作困難,而且很費成本,所以不可取。
方案二:
小尺寸的版圖。即所有的器件尺寸基本接近最小值或者最小值的倍數,基本符合設計規則,在設計版圖時要時刻DRC,防止出錯,這需要認真計算尺寸,用標尺時刻做好度量工作,因為一個地方出問題很可能要出大錯,所以這種方案能夠保證設計的版圖最符合要求,而且有可能還可以付諸于實際應用,但是這種方案需要花很長時間來畫版圖,所以比較費時費力。
因為前期在電路仿真時遇到了很多麻煩,再加上自身水平有限,所以大部分時間花在了電路測試電路的搭建上,所以后來經過組員的討論論證,再考慮時間比較緊的緣故,我們決定采用折衷的方法,即在盡量符合設計規則的前提下,盡最大可能把版圖尺寸縮小,基本上是第一種。
根據電路要求手動計算各個器件的參數;利用Cadence Virtuoso繪制兩級CMOS運算放大器的原理圖,生成Symbol文件;對兩級CMOS運算放大器進行仿真,得到其增益,帶寬和相位裕度;對該CMOS兩級運算放大器輸入方波信號,得到其擺率;應用virtuoso繪制該CMOS兩級運算放大器版圖,進行DRC檢查,進行LVS檢查。具體過程為:恒流源偏置電路的設計,差分放大器的設計(包括輸入對管的設計及有源負載對管的設計),第二級共源放大器的設計,緩沖級的設計考慮,溝道長度的選取,最后畫版圖。
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