cadence详细教程(模拟电路)

目录1.Cadence系统编辑环境················································2实验1：Cadence系统编辑环境设置与基本操作·······························22.电路图设计工具－Schematic·········································8实验2：二与非门电路原理图设计···············································8实验3：数、模混合集成电路原理图设计·········································143.电路仿真工具－ADE····················································18实验4：ADE环境设置···························································18实验5：差分放大器电路仿真····················································234.版图设计工具－LayoutEditor·····································30实验6：LayoutEditor环境设置·················································30实验7：MOS管版图设计·······················································35实验8：BJT管版图设计·························································38实验9：CMOS反相器版图设计·················································42实验10：Pcells版图设计························································46实验11：pk44chip芯片版图综合设计··········································535.版图验证工具－Diva····················································57实验12：版图验证·······························································57实验13：版图识别·······························································66实验14：版图改错·······························································716.设计性实验··································································73实验15：RS触发器设计·························································73实验16：静态存储器设计·······················································76实验17：三态与非门设计·······················································79实验18：基准电压源设计·······················································81实验19：CMOS放大器设计·····················································83实验20：异或门设计·····························································842Lab1Cadence系统环境设置与基本操作1.实验目的熟悉Cadence系统环境了解CIW窗口的功能掌握基本操作方法2.实验原理系统启动Cadence系统包含有许多工具（或模块），不同工具在启动时所需的License不同，故而启动方法各异。一般情况下涉及到的启动方式主要有以下几种，本实验系统所用到的有icms、icfb、layoutPlus等。①前端启动命令：表1.1前端启动命令命令规模功能icdes基本数字模拟设计输入icdssicde以及数字设计环境icmss前端模拟、混合、微波设计iccaxl前端设计加布局规划②版图工具启动命令表1.2版图工具启动命令命令规模功能Layouts基本版图设计（具有交互DRC功能）layoutPlusm版图设计（具有自动化设计工具和交互验证功能）③系统级启动命令表1.3系统级启动命令命令规模功能swbsPCB设计msfbl混合型号IC设计icfbxl前端到后端大多数工具CIW窗口Cadence系统启动后，自动弹出“what’sNew…”窗口和命令解释窗口CIW（CommandInterpreterWindow）。在“what’sNew…”窗口中，可以看到本实验系统采用的5.0.33版本相对以前版本的一些优点和改进，选择File→close关闭此窗口。CIW窗口如图1.1所示。图1.1CIW窗口CIW窗口按功能可分为主菜单、信息窗口以及命令行。窗口顶部为主菜单，3底部为命令行，中间部分为信息窗口。Cadence系统运行过程中，在信息窗口会给出一些系统信息（如出错信息，程序运行情况等），故而CIW窗口具有实时监控功能。在命令行中通过输入由SKILL语言编写的某些特定命令，可用于辅助设计。主菜单栏有File、Tool、Options、TechnologyFile等选项（不同模块下内容不同），以下为一些常用菜单：2.2.1File菜单File菜单下，主要的菜单项有New、Open、Exit等。Library（库）的地位相当于文件夹，它用来存放一整个设计的所有数据，其中包括单元（cell）以及单元（cell）中的多种视图（view）。Cell（单元）可以是一个简单的单元，像一个与非门，也可以是比较复杂的单元（由symbol搭建而成）。View则包含多种类型，常用的有schematic、symbol、layout、extracted等，各自代表的意思在以后实验中将会提到。New菜单项的子菜单下有Library和Cellview两项。Library项打开NewLibrary窗口，如图1.2所示；Cellview项打开CreateNewFile窗口，如图1.3所示，在以下的实验中将有具体介绍。图1.2NewLibrary窗口图1.3CreateNewFileLibrary窗口分为Library和TechnologyFile两部分。Library部分有Name和Directory两项，分别对应要建立的Library名称和路径，Library名称可以自定义。一般Technology部分选择Don’tneedatechfile选项。如果在库中要创立掩模版或其它的物理数据（即要建立除了schematic外的一些view），则须选择Compileanewtechfile（建立新的工艺文件）或Attachtoanexistingtechfile（使用原有的工艺文件）。CreateNewFile窗口：在LibraryName中选择存放新文件的库，在CellName中输入名称，然后在Tool选项中选择Composer-Schematic，在ViewName中就会自动填上相应的ViewName为schematic。在Tool工具中还有很多别的工具，常用的有Composer-symbol、virtuoso-layout等，分别建立的是symbol、layout的视图（view）。在Librarypathfile中，是系统自建的librarypathfile文件的路径及名称（保存相关库的名称及路径），一般不需要改动。Open菜单项打开相应的OpenFile窗口，如图1.4所示。在LibraryName中选择库名，在CellNames中选择需要打开的单元名，在ViewName中选择视图。点击Browse按钮，可以进行Library、Cell、View的选择。Mode项可以选择打开方式为可编辑状态或者只读状态。Exit菜单项退出CIW窗口。在CIW窗口中，点击右上角的关闭图标“×”可以关闭CIW窗口，但是速度较慢；在命令行中输入“exit”，然后按键Return（即回车键Enter），可以较快地退出CIW窗口。4图1.4OpenFile窗口图1.5LibraryManager窗口注意：本实验的操作说明中，在保证读者能看懂的前提下，尽量保留Cadence系统自带的默认方式以及常用的专有名词。比如，Cadence系统中的Return键即为Windows下的回车键Enter。具体问题在后续实验中陆续说明。2.2.2Tool菜单在Tools菜单下，主要的菜单项有LibraryManager、LibraryPathEditor等。LibraryManager项打开的是库文件管理器（LibraryManager）窗口，如图1.5所示。在窗口的各部分中，分别显示的是Library、Category、Cell、View相应的内容。双击需要打开的view名（或同时按住鼠标左右键从弹出菜单中选择Open项）即可以打开相应的文件。同样在librarymanager中也可以建立library和cell。具体方法是点击file，在下拉菜单中选择library或cell即可。LibraryPathEditor项打开的是LibraryPathEditor窗口，如图1.6所示。从File菜单中选择AddLibrary项，在窗口底部有详细的提示，在窗口中填入相应的库名和路径名，按键Return即可完成编辑，退出窗口时选择保存，则定义的库与路径生效。图1.6LibraryPathEditor窗口2.2.3TechnologyFile工艺技术文件包含了设计必需的很多信息，尤其对版图设计很重要。它包含版层的定义，符号化器件定义，几何、物理、电学设计规则，以及一些针对特定Cadence工具的规则定义，如自动布局布线的规则，版图转换成GDSII时所使用层号的定义等。在版图设计的具体实验内容中再加以说明。3实验内容3.1启动Cadence系统①linux系统启动后，在桌面点击鼠标右键（RMB），使用鼠标左键（LMB）点击选择NewTerminal，打开终端Terminal窗口。5以下为进入不同模块时的启动方法。3.1.1启动电路原理图设计工具－SchematicEditor①License启动后，在Terminal窗口中，输入如下命令：cd~/adelabic5按回车键Enter。②在同一Terminal窗口中，接着输入如下命令（或icfb&）：icms&按回车键Enter，弹出CIW窗口和“what’sNew…”窗口。③在弹出的“what’sNew…”窗口中，可以看到5.0.33版本相对以前版本的一些改进和优点。选择File→close关闭此窗口。3.1.2启动版图设计工具－LayoutEditor①License启动后，在Terminal窗口中，输入如下命令：cd~/VLE_5033按回车键Enter。②在同一Terminal窗口中，接着输入如下命令：layoutPlus&按回车键Enter，弹出CIW窗口和“what’sNew…”窗口。③在弹出的“what’sNew…”窗口中，选择File→close关闭此窗口。3.1.3启动版图验证工具－Diva①License启动后，在Te