informe previo

UNIVERSIDAD NACIONAL

MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Per, Decana de Amrica)

Facultad : Ingeniera Electrnica

Curso : Laboratorio de Microelectrnica

Profesor : Ing. Alarcon Matutti Ruben

Trabajo : Informe Previo N01

Tema : Laboratorio 1

Alumno : Julio Csar Alcalde Felix

Ciudad Universitaria, abril del 2013

INFORME PREVIO

Resolver las preguntas planteadas (1-4) y que sern presentadas en el Informe

Final.

1) Presentar en el laboratorio el LAYOUT realizado del inversor (inv.msk).

Considerar para el layout el esquema de la Fig. A y la Fig. B del diagrama

de barras (STICK). Tratar de conseguir un layout de dimensiones mnimas.

Diagrama Stick

Corte 2D

Vista 3D

Caracteristicas del Cmos

2) Para el LAYOUT del inversor, hallar las dimensiones (W/L) de los

transistores, la frecuencia mxima de operacin y dar respuesta escrita a

todas las interrogantes de la gua que estn arriba planteadas. En el

laboratorio pide responder dichas preguntas.

Las dimensiones (W/L) son:

W= 0.75m (6 lambda); L= 0.25 m (2 lambda)

Estas medidas son iguales para ambos transistores.

Para hallar la frecuencia mxima, simularemos el layout y activamos la opcin

de frecuencia.

La frecuencia maxima es 0.476 GHz

3) Extraer la descripcin CIR (Spice) y la descripcin CIF

(CaltechIntermediateForm) del inversor. En cada caso establecer las reglas

principales de sintaxis y describir sus contenidos. Buscar en internet la

informacin necesaria.

Los archivos CIF (Caltech Intermediate Form) proporcionan informacin sobre los

componentes del diseo que grficamente se realizan en base a figuras geomtricas como

polgonos y lneas de los cuales se definen las coordenadas de cada uno de sus vrtices.

Las reglas establecen que:

La lnea que contiene DS muestra si hay una escala a tener en cuenta, esto permite procesar dimensiones inferiores a las micras.

Siempre que se haya especificado muestra el tpocell.

Los polgonos (P) deben tener al menos tres puntos. Un polgono cualquiera de ms puntos es aceptado.

Las lneas (L) deben tener al menos un punto.

Pueden introducirse comentarios, pero son ignorados.

La letra final E indica el final del archivo.

DESCRIPCION CIF

( File : "C:\Users\Rapahel\Desktop\PREVIO 1 micro\layouts previo

1\INVERSOR.CIF")

( Conversion from Microwind 2b - 17.01.2000 to CIF)

( Version 15/04/2013,17:46:07)

DS 1 1 1;

9 topcell;

L 1;

P -12500,26625 -8875,26625 -8875,28875 -12500,28875;

L 19;

P -10150,27600 -9850,27600 -9850,27900 -10150,27900;

P -6400,27600 -6100,27600 -6100,27900 -6400,27900;

P -12275,26850 -11975,26850 -11975,27150 -12275,27150;

P -11400,27600 -11100,27600 -11100,27900 -11400,27900;

P -7650,27600 -7350,27600 -7350,27900 -7650,27900;

L 13;

P -7000,26125 -6750,26125 -6750,28500 -7000,28500;

P -10750,26125 -10500,26125 -10500,28500 -10750,28500;

P -10750,25875 -6750,25875 -6750,26125 -10750,26125;

P -8750,25625 -8500,25625 -8500,25875 -8750,25875;

L 23;

P -11625,27375 -10875,27375 -10875,28125 -11625,28125;

P -12500,26625 -11750,26625 -11750,27375 -12500,27375;

P -7875,28000 -7125,28000 -7125,28125 -7875,28125;

P -10375,27500 -7125,27500 -7125,28000 -10375,28000;

P -10375,27375 -9625,27375 -9625,27500 -10375,27500;

P -6625,27375 -5875,27375 -5875,28125 -6625,28125;

P -10375,28000 -9625,28000 -9625,28125 -10375,28125;

P -6375,28125 -5875,28125 -5875,29375 -6375,29375;

P -8875,28000 -8375,28000 -8375,28500 -8875,28500;

P -7875,27375 -7125,27375 -7125,27500 -7875,27500;

P -11625,28125 -11125,28125 -11125,29375 -11625,29375;

L 2;

P -7875,27375 -7000,27375 -7000,28125 -7875,28125;

P -12500,26625 -11750,26625 -11750,27375 -12500,27375;

P -7000,27375 -6750,27375 -6750,28125 -7000,28125;

P -6750,27375 -5875,27375 -5875,28125 -6750,28125;

P -10500,27375 -9625,27375 -9625,28125 -10500,28125;

P -11625,27375 -10750,27375 -10750,28125 -11625,28125;

P -10750,27375 -10500,27375 -10500,28125 -10750,28125;

L 16;

P -8125,27125 -6750,27125 -6750,28375 -8125,28375;

P -12750,26375 -11500,26375 -11500,27625 -12750,27625;

P -7250,27125 -6500,27125 -6500,28375 -7250,28375;

P -7000,27125 -5625,27125 -5625,28375 -7000,28375;

L 17;

P -10750,27125 -9375,27125 -9375,28375 -10750,28375;

P -11875,27125 -10500,27125 -10500,28375 -11875,28375;

P -11000,27125 -10250,27125 -10250,28375 -11000,28375;

L 60;

94 Vdd -12125,27000;

94 Vdd -11375,29125;

94 Vss -6125,29250;

94 Vout -8625,28250;

94 Vin -8625,25750;

DF;

C 1;

E

DESCRIPCION CIR

CIRCUIT C:\Users\Rapahel\Desktop\PREVIO 1 micro\layouts previo

1\INVERSOR.MSK

*

* IC Technology: ST 0.25m - 6 Metal

*

VDD 1 0 DC 2.50

VVin 6 0 PULSE(0.00 2.50 1.00N 0.05N 0.05N 1.00N 2.10N)

*

* List of nodes

* "Vout" corresponds to n3

* "Vin" corresponds to n6

*

* MOS devices

MN1 3 6 0 0 TN W= 0.75U L= 0.25U

MP1 1 6 3 1 TP W= 0.75U L= 0.25U

*

C2 1 0 1.954fF

C3 3 0 1.368fF

C4 1 0 0.600fF

C6 6 0 0.180fF

*

* n-MOS Model 3 :

*

.MODEL TN NMOS LEVEL=3 VTO=0.45 KP=300.000E-6

+LD =0.020U THETA=0.300 GAMMA=0.400

+PHI=0.200 KAPPA=0.010 VMAX=130.00K

+CGSO= 0.0p CGDO= 0.0p

*

* p-MOS Model 3:

*

.MODEL TP PMOS LEVEL=3 VTO=-0.45 KP=120.000E-6

+LD =0.020U THETA=0.300 GAMMA=0.400

+PHI=0.200 KAPPA=0.010 VMAX=100.00K

+CGSO= 0.0p CGDO= 0.0p

*

* Transient analysis

*

.TEMP 27.0

.TRAN 0.80PS 10.00N

.PROBE

.END

4) Para circuitos digitales CMOS mostrados en las Figuras 1,2,3. Analizar y hallar la funcin lgica de salida de los circuitos. Presentar el LAYOUT como mnimo de UNO de ellos y corroborar su funcin lgica mediante simulacin. Medir el AREA del layout y hallar la frecuencia MXIMA de operacin. Para poder hallar su funcin lgica se proceder a hacer una tabla de estados con las tres entradas S, ln1, ln2 y la salida F. Para la Figura 1: S ln1 ln2 F

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 1 0

Su ecuacin la cual se halla por Karnaugh es:

F = (/In1)*S + (/In2)*(/S)

Simulacin del circuito.

El rea es aproximadamente (70lambda) x (70lambda)

A=76.5625 (m) 2

Frecuencia mxima de operacin es 582MHz

Para la Figura 2:

Simulacin del circuito


A=273.67 (m) 2


Para la Figura 3:

Y = D . C + D . B + B . C X = D . C + A . D + C . A

A B C D X Y

0 0 0 0 1 1

0 0 0 1 1 1

0 0 1 0 1 1

0 0 1 1 0 0

0 1 0 0 1 1

0 1 0 1 1 0

0 1 1 0 1 0

0 1 1 1 0 0

1 0 0 0 1 1

1 0 0 1 0 1

1 0 1 0 0 1

1 0 1 1 0 0

1 1 0 0 1 1

1 1 0 1 0 0

1 1 1 0 0 0

1 1 1 1 0 0

Simulacin del circuito.


A=289.06(m) 2

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