vlsi版图设计报告

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1、页眉北京工业大学VLSI版图设计-1设计报告姓名：学号：2014年4月22页眉目录目录目录11绪论21.1集成电路的前世今生21.1.1集成电路出现21.1.2集成电路的现状21.2电子线路版图设计31.2.1CAD发展现状31.2.2EDA工具Zeni简介41.2.3EDA工具Aether简介41.2.4集成电路设计流程42电路设计52.1运算放大器52.1.1工作原理52.1.2电路设计及仿真62.2D触发器72.2.1反相器模块72.2.2或非门模块82.2.3传输们模块92.2.4合并起来的总模块103版图设计133.1集成电路版图设计基础133.1.1版图设计133

2、.1.2版图验证133.1.3版图后仿真与数据提交143.2基于Zeni下反相器的版图与验证143.3基于Aether下的版图设计及验证153.3.1运算放大器的版图设计及验证153.3.2D触发器各组成单元的版图与验证153.3.3D触发器的完整版图与验证174总结与体会195D触发器版图20参考文献2122页眉1绪论随着晶体管的出现，集成电路随之产生，并极大地降低了电路的尺寸和成本。而由于追求集成度的提高，渐渐设计者不得不利用CAD工具设计集成电路的版图，这样大大提高了工作效率。在此单元中，我将介绍集成电路及CAD发展现状，本次课设所用EDA工具的简介以及集成电路设计流程

3、等相关内容。1.1集成电路的前世今生1.1.1集成电路出现集成电路（英语：integratedcircuit,IC）、或称微电路（microcircuit）、微芯片（microchip）、芯片（chip）在电子学中是一种把电路（主要包括半导体设备，也包括被动组件等）小型化的方式，并通常制造在半导体晶圆表面上。二十世纪中期前，在爱迪生效应的启发下，一些科学家发明了真空二极管、三极管，接着真空管得到了一些实际的应用，但是由于其体积巨大，不利于大规模电路的应用，而随着时代的发展，大规模电路的出现成为了必然，于是人们寻找另一种体积小又与电子管功能一样的器件。1947年，约翰·巴丁、沃

4、尔特·布喇顿和威廉·肖克利终于发明了晶体管，其中巴丁、布喇顿主要发明半导体三极管；肖克利则是发明PN二极管。晶体管被认为是现代历史中最伟大的发明之一，在重要性方面可以与印刷术，汽车和电话等发明相提并论。晶体管在当今社会的重要性主要是因为晶体管可以使用高度自动化的过程进行大规模生产的能力，因而可以不可思议地达到极低的单位成本。晶体管发明并大量生产之后，其得到了大量的应用，从而取代了体积庞大的真空管在电路中的功能和角色。与真空管相比，晶体管的体积明显缩小，而且速度也和快，功耗也比较低。因为晶体管的低成本和后来的电子计算机，数字化信息的浪潮来到了。由于晶体管体积较小，一些科学家想到

5、了将其集成在一个电路上或者一块硅片上的思想。随着20世纪中后期半导体制造技术进步，1958年杰克•基尔比发明了第一个集成电路。其中包括一个双极性晶体管，三个电阻和一个电容器，相较于现今科技的尺寸来讲，体积相当庞大。虽然如此，但是它的出现也是具有重要的意义的。1.1.2集成电路的现状从杰克·基尔比发明了第一个集成电路到如今，集成电路的发展在摩尔定理的引导下已经发展到了一个新的高度，电子电路的设计越来越趋向于小型化和高速化，越来越多的应用已经由复杂的模拟电路转化为简单的数字逻辑集成电路。根据一个芯片上集成的微电子器件的数量，集成电路可以分为以下几类：小规模集成电路（SSI英文全名

6、为SmallScaleIntegration,逻辑门10个以下或晶体管100个以下）、中规模集成电路（MSI英文全名为MediumScaleIntegration,22页眉逻辑门11~100个或晶体管101~1k个）、大规模集成电路（LSI英文全名为LargeScaleIntegration,逻辑门101~1k个或晶体管1,001~10k个）、超大规模集成电路（VLSI英文全名为Verylargescaleintegration,逻辑门1,001~10k个或晶体管10,001~100k个）、甚大规模集成电路（ULSI英文全名为UltraLargeScaleIntegratio

7、n,逻辑门10,001~1M个或晶体管100,001~10M个）。而根据处理信号的不同，可以分为模拟集成电路、数字集成电路、和兼具模拟与数字的混合信号集成电路。仅仅在其开发后半个世纪，集成电路变得无处不在，电脑，手机和其他数字电器成为现代社会结构不可缺少的一部分。这是因为，现代计算，交流，制造和交通系统，包括互联网，全都依赖于集成电路的存在。甚至很多学者认为有集成电路带来的数字革命是人类历史中最重要的事件。IC的成熟将会带来科技的大跃进，不论是在设计的技术上，或是半导体的制程突破，两者都是息息相关。最先