模拟集成电路设计实习讲义 - SCUT-自由下载(5)

2019-08-03 13:35

六、画版图

1. 先画bandgap模块,打开library manager,新建版图文件

图6-1 新建bandgap的版图文件

图6-2 进入版图编辑器界面

在版图界面选择Tools/Layout XL打开相应模块的schematic

图6-3 使用Layout XL进行原理图和版图的交互编辑

在Virtuoso XL Layout 中,选择菜单Create/Pick From Schematic,然后鼠标点击schematic中的元件,在layout编辑器中放入。

布图设计分为两步:元件布局与布线

在布局阶段需要根据原理图的设计考虑元件之间的匹配,此处建议的匹配方式:

(1) 两个三极管,本电路大小比为1:8,所以小的管放中间,大管分成8个相同的方块以小管为中心

均匀分布;

(2)电阻R16、R19、R20,RA=RB=10RC电阻匹配采用一维对称A1 B1 A2 B2…..A5 B5 C B6 A6 B7 A7…B10 A10

原理图中R20 (L/W=21.25um/2.5um)、R16 (L/W=192.85um/2.5um)、R19 (L/W=192.85um/2.5um)这三个电阻需匹配。故将R16和R19拆分成8段21.25um/2.5um再加上两段11.425um/2.5um,以R20为中心交叉对称放置于R20两边; (3) MA=MB=MC=2MD的MOS管匹配也采用一维对称 0.5MA 0.5MB 0.5MC MD 0.5MC 0.5MB 0.5MA;

原理图中的PM66、PM65、PM68、PM69这四个晶体管为镜像电流源,故需要较好匹配。各管的宽长比为PM66(5um/2um)、PM65(10um/2um)、PM68(10um/2um)、PM69(10um/2um),将这些管拉到版图界面后发现PM66的宽度和其他三个管的宽度不一样,这样很难匹配。故修改原理图,将PM65、PM68、PM69三个管的宽长比改为和PM66一样(5um/2um),同时将这三个管的multiplier设置为2,这样这三个管的实际宽长比相当于两个PM66的并联,即为10um/2um。这样布版图时就可以匹配了。

同样在原理图中有两个dummy MOS管,需要加到两边。

(4)参数相同的MOS管元件匹配:差分对,电流镜等。需要在原理图中将匹配的每个MOS管的宽度改为原来的一半,同时将multiplier设置为2,即拆成两个一半大小的MOS管的并联,且加上两个dummy管。当调到版图中按上面的方式对称布局。

(5)参数相同的电阻元件匹配:R15、R17。在版图中拆成两段长度为一半的电阻,记得在原理图中加入dummy元件。

将多个匹配的元件对齐:

首先将匹配的七个MOS版图水平对齐,方法是Edit/Others/Align然后弹出对齐设置窗口,按图6-7所示设置,然后点击Set New Reference,在Layout中先选中中间MOS版图作为对齐中心,然后依次点击其他六个MOS,这样这七个MOS管就水平对齐了(元件之间空隙为1.0 um)。

图6-7 元件对齐设置

接着垂直方向对齐电阻,这回将图6-7的Alignment direction选项中的Horizontal改为Vertical,Spacings改为3.0 um,点击Set New Reference,在Layout中先选择中间那个电阻作为参考位置,然后依次点击上面和下面的电阻,将它们全部对齐。

最后对齐九个三极管,先将中间三极管位置放好,然后用上面的方法水平和垂直对齐其他三极管,这里Spacings设置为3.0 um

所有的元件都放进来并对齐位置后,布局就完成了,接下来是布线。

为了将元件的衬底接到VDD或GND,以及对匹配的所有元件进行防干扰,所以对需要的管子加

guardring: PMOS管加well-guardring, NMOS管加p-guardring。

加方法(以pmos为例):调出Layout XL,放置nwell层框将要加well-guardring的所有pmos框起来,选中nwell框,shift-G,双击nwell框之外的地方将guardring放好,按“s”(拉伸线条)将nwell框拉到围住guardring的内框,如图6-10所示。 nmos管加完p-guardring后,则将之前放置的nwell层框删除。

图6-10 给PM65、PM66、PM68、PM69四个PMOS加保护环(guardring)

2. 再画OPAM的版图,方法如画Bandgap。

为画版图方便,可以考虑将OPAM原理图中的M10a和M10b的长、宽都降低10倍,即改为:W10a=58um,L10=2um,Multiplier=2

原理图中所有需要匹配的元件都要拆成两个,并加上dummy元件。

Calibre的quickstart

注:如运行DRC和LVS时出现类似“error while compling rules”错误,则先修改下面两个文件:

1. 修改DRC规则文件,将/home/eda/wzh_lab/verify/drc/drcfile/yi046dr002_1k00/drc_header_1k_00 文件中

包含在INCLUDE /home/eda/ICPRJ/verify/drc …..等语句中的ICPRJ改成wzh_lab保存

2. 修改LVS规则文件,将 /home/eda/wzh_lab/verify/lvs/lvsfile/chrt035rf.sg.lvs.cal 文件中ICPRJ改成

wzh_lab保存

一、DRC

1. 先做bandgap的drc。

Virtuoso界面菜单最右边Calibre/Run DRC,出现如图1所示界面

图1 DRC运行界面

在wzh_lab/verify/drc目录中创建目录bandgap,然后将drc的工作目录设为bandgap目录,如图2所示。

然后按图2中的Run DRC按钮,稍等片刻,出现图3所示的DRC检查结果。

图2 设定工作目录和DRC文件


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