Versión 0.1

TUTORIAL Diseño de Circuitos Integrados

Para proceso CIDESI_NM05

utilizando software libre

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13/04/2020

Dirección de Microtecnologías

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2020, Dirección de Microtecnologías, CIDESI, Querétaro, México.

Este documento forma parte de las referencias para la prueba piloto de la propuesta “Oblea

Multiproyecto” de la Dirección de Microtecnologías del Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial. La

información contenida está sujeta a cambios sin previo aviso.

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Tutorial Diseño de Circuitos Integrados con herramientas de software libre

Diseño esquemático

Instalación Descargar el archivo electricBinary-9.07.jar de la página:

https://www.staticfreesoft.com/productsFree.html

El programa no requiere instalación y se puede ejecutar en cualquier sistema operativo, siempre y

cuando se encuentre la plataforma de Java SE disponible. De no ser así, se puede descargar del

enlace a Oracle marcado en la imagen anterior.

El programa LTSpice se encuentra para descarga como un archivo ejecutable desde el siguiente

enlace:

https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html

En caso de no tener Java SE

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Se descarga la versión correspondiente (ya sea para Windows o Mac), se ejecuta el archivo y se

siguen las instrucciones en pantalla. El programa se instala por defecto en la ruta C:\Program

Files\LTC\LTspiceXVII\XVIIx64.exe. Esta ruta se utiliza en la siguiente sección, por lo que si se cambia

a conveniencia, sustituir esta por la elegida por el usuario.

Configuración de Electric usando LTspice como simulador eléctrico 1. Doble clic en el archivo descargado electricBinary-9.07.jar.

2. Clic en el menú File/Preferences.

3. Seleccionar la categoría Categories/Tools/Spice_CDL/

4. Verificar que las siguientes opciones estén configuradas correctamente

a. Spice engine: Spice 3

b. Spice level: 3

c. After writing deck: Run, Ignore Output

d. Run program: C:\Program Files\LTC\LTspiceXVII\XVIIx64.exe

e. With args: -i ${FILENAME} -r ${FILENAME_NO_EXT}.raw -o

${FILENAME_NO_EXT}.out

5. Clic en Apply para guardar los cambios.

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Creación de esquemático en Electric Menú: File/New Library/Name

Crear y Guardar archivo esquemático (.sch). Ver siguiente figura:

Para colocar componentes eléctricos y hacer conexiones.

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o En la barra lateral seleccionar la pestaña Components, y del menú

desplegables seleccionar schematic. Para introducir los componentes

necesarios se utiliza:

para transistores nmos.

para insertar un nodo de referencia (gnd).

para insertar un puerto entrada/salida.

para agregar un nodo global (VDD, VSS, VEE, VCC).

o Para conectar una terminal utiliza click izquierdo y click derecho para indicar

hacia que terminal o posición se realizará la conexión.

o Agrega puertos de entrada y salida. Para indicar y etiquetar el puerto,

seleccione el puerto y vaya al menú: Export/Create

export/name_Output_Input_OK

o Una vez terminado el circuito, se realiza una revisión en el menú

Tools/DRC/Check Hierarchically. Opcional en menu: Edit/Cleanup

Cell/Cleanup Pins Everywhere.

Configuración de modelo eléctrico: CIDESI_NM05

o Antes de configurar el modelo, asegurarse que el archivo

CIDESI_NM05_models.lib se encuentre en la misma ruta que el archivo creado

para Electric.

o Seleccionar el transistor al cual se le agregará el modelo. Ir al menú:

Tools/Simulation(Spice)/Set Spice Model

o Colocar y dar click sobre el nombre del modelo, veremos una forma de X

sobre SPICE-Model. Usando Ctrl+I, podemos acceder a las propiedades, en

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esa ventana poner el nombre que corresponde a la tecnología y modelo antes

mencionado: CIDESI_NM05.

Agregar código SPICE usando la siguiente ruta, partiendo de los componentes del

squematic: Misc/Spice Code. Colocar el elemento en el área del esquemático.

o Editar el código Spice, ingresando a propiedades del texto (text), usando

Ctrl+I. Agregamos el siguiente código de ejemplo: >> Vdd Vdd GND DC 5

>> Vinp Vinp GND DC 5

>> .dc Vinp -1 1 0.01

>> .include “RUTA”\ CIDESI_NM05_models.lib

o Sustituir “RUTA” por la ruta donde se encuentre el archivo de modelos. Por

ejemplo C:\Users\Usuario\Documentos\CIDESI_NM05_models.lib.

o Nuevamente verificar si hay errores usando la herramienta Tools/DRC/Check

Hierarchically.

1. Simulación eléctrica.

Menú: Tools/Simulation (Spice)/Write Spice Deck

o Guardar el archive .spi.

o Abrirá automáticamente LTspice y podremos ver las simulaciones

Ignorar los mensajes de parámetros no reconocidos.

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Usando W/L=100/1 y 2/1 (unidades en lambdas) para los tamaños de los transistores

(se pueden cambiar seleccionando el transistor y utilizando el atajo CTRL+i). Resulta una

respuesta DC como la que se muestra a continuación.