Материал: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Основы проектирования электронной компонентной базы». Арсентьев А.В., Плотникова Е.Ю

ФГБОУ ВО “Воронежский государственный технический университет”

Кафедра полупроводниковой электроники и наноэлектроники

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторных работ № 1 - 4 по дисциплине «Основы проектирования электронной

компонентной базы» для студентов направления

11.03.04 «Электроника и наноэлектроника» (профиль «Микроэлектроника и твердотельная электроника»)

очной формы обучения

Воронеж 2016

Составители: канд. техн. наук А.В. Арсентьев, канд. техн. наук Е.Ю. Плотникова, ассистент А.А. Винокуров

УДК 621.382 Методические указания к выполнению лабораторных ра-

бот № 1 - 4 по дисциплине «Основы проектирования электронной компонентной базы» для студентов направления 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника» (профиль «Микроэлектроника и твердотельная электроника») очной формы обучения / ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»; сост. А.В. Арсентьев, Е.Ю. Плотникова, А.А. Винокуров. Воронеж, 2016. 26 с.

В методических указаниях описывается последовательность разработки и моделирования ИС, выполненных по КМОП-технологии, приводятся примеры моделирования схем с использованием SPICE моделей транзисторов в различных режимах анализа.

Методические указания подготовлены в электронном виде и содержатся в файле «МУ ОПЭКБ.pdf».

Табл. 1. Ил. 18. Библиогр.: 1 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф. А.В. Строгонов

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р физ.-мат. наук, проф. С.И. Рембеза

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВО "Воронежский государственный технический университет", 2016

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Моделирование полевого транзистора в статическом режиме

1. Создание нового проекта и подключение необходимых библиотек

Для создания нового проекта дискретного прибора или сложной структуры первым шагом необходимо запустить модуль S-edit из пакета САПР Tanner EDA. После загрузки программы с помощью выпадающего меню File – New – New Design необходимо создать новую область–проект, в которой далее будет проводиться разработка требуемой схемы (рис. 1). При генерации проекта в диалоговом окне необходимо указать название проекта и папку, в которой проект будет сохранен. Рекомендуется присваивать файлу такое имя, чтобы в дальнейшем можно было идентифицировать содержание по его названию.

Рис. 1. Создание нового проекта

Следующим шагом после создания проекта обычно следует генерация области, в которой будет происходить непосредственная разработка схемы (так называемой «ячейки» / «cell»). Важным моментом при создании «ячейки» является указание типа, которому эта ячейка будет соответствовать

(можно генерировать область для разработки схемы, отдельного символа, кода на одном из языков программирования и т.д.).

Для генерации ячейки выбирается пункт меню Cell – New View, в появившемся окне (рис. 2) задается имя ячейки (cellХХ, где ХХ – номер области проектирования в разрабатываемом проекте), ее тип и т.д. САПР Tanner EDA имеет функцию создания проектов со сложной иерархией (на одном уровне проекта логический элемент изображается в виде «черного ящика», а на более глубоком уровне – это схема, состоящая из транзисторов, диодов и т.д.). По умолчанию в проектах с простой иерархией ячейка занимает верхний уровень дерева проекта. Такой подход позволяет упростить настройку моделирования созданной схемы, скрывая ее элементы в более крупных блоках.

Рис. 2. Создание новой ячейки

После создания проекта его рекомендуется пересохранить перед дальнейшей работой.

Для того чтобы в проекте были доступны различные приборы и управляющие элементы, к проекту требуется подключить библиотеки.

2

В основном окне программы S-edit, в левой его части, закреплено окно Libraries (рис. 3), в котором кнопкой Add… можно найти файлы библиотек, которые будут присоединены к проекту.

Рис. 3. Подключение библиотечных файлов

Первой необходимой для исследования характеристик n-канального МОП-транзистора нам понадобится библиотека Generic_250nm_Devices. По умолчанию эта библиотека расположена в папке с примерами проектов Tanner. Один из вариантов расположения файла библиотеки:

C:\Users\...\Documents\Tanner EDA\Tanner Tools v16.0\Process\Generic_250nm\Generic_250nm_Devices\

Библиотека Generic_250nm_Devices содержит символы полевых транзисторов, диода, резисторов, емкости и биполярного p-n-p-транзистора, выполненных по 250 нм технологии.

Также необходимо подключить служебные стандартные библиотеки, содержащие элементы стандарта SPICE по пути:

C:\Users\...\Documents\Tanner EDA\Tanner Tools v16.0\Process\Standard_Libraries\

Библиотека SPICE_Elements содержит символы источников питания, необходимые для моделирования работы прибора.

Библиотека SPICE_Commands содержит графические символы команд схемотехнического анализа для интерпрета-

тора T-Spice.

3