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全定制施密特触发器设计方案 1 电路设计 1.1分析 施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压VT+，在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压VT-。正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压 VT。 1.2 施密特触发器电路 图1.1 用CMOS反相器构成的施密特触发器 普通门电路的电压传输特性曲线是单调的，施密特触发器的电压传输特性曲线则是滞回的。 如果以图1.1（a）中的vo作为输出端，则得到得电压传输特性将如图1.2（a）所示，这种形式的电压传输特性叫做同相输出。 如果以图1.1（a）中的vo`作为输出端，则得到得电压传输特性将如图1.2（b）所示，这种形式的电压传输特性叫做反相输出。 图1.2施密特触发器的电压传输特性 由于图1.1电路的电路图中含有电阻，在电路功能实现以及版图绘制时有较多的限制，故在本次设计中并未采用这种结构。图1.3就是这次设计所采用的电路。 图13 CMOS施密特触发器 2 施密特原理图输入 使用Cadence，必须在计算机上作一些相应的设置这些设置包括很多方面。作为初学者，只需进行几项设置在工作目录下键入icfbIC，IC514界面即可启动。 2.1 建立设计库 1）CIW界面点击File菜单，出现下拉菜单，选命令→New→Library，出现“New Library”对话框。 2）在对话框Library的Name项中输入新库名mylib。在Technology File项中提示：“如果要在这个库中建立掩模版图或其他物理数据，需要技术文件”若只要用电路图或HDL数据，则不需要技术文件。由于新建库后面还将用于版图绘制，选第二个，即“Attach to an existingte，单击“OK“按钮，选择工艺库gpdk180。下面可以进行电路原理图绘制了。 图2.1 新建设计库 2.2 电路原理图输入 就可以开始画电路原理图，具体过程如下： 1）建立设计原理图：在CIW中选菜单项File→New→Cellview ,出现“Create →New File”对话框，填写、选择相应的选项，点击OK按钮，进入原理图编辑器virtuoso schematic editor界面。 2）例化并添加器件：在原理图编辑器中选择菜单项Add→nstance出现添加器件对话框）电路图编辑窗口菜单中，选择?“Add”-”Wire(narrow)”或点击工具栏中的放置细线或用快捷键w，便可以将已经放置好的元件连接起来。 ）输入输出端口选择“Add”-“Pin”或点击工具栏中的放置端口或用快捷键P，填好端口名，并使之与端口方向（分别为input和output）的选项一致，即可完成输入输出端口的。 5）检查与保存。选择“Design”-“Check and Save”，如果电路图有绘制问题，会报告出错。至此我们就完成了整体电路图绘制。整体原理图如所示： 图 3电路仿真与分析.1 创建symbol 完成原理图之后，为便于进行仿真，需要进行symbol的创建。 生成符号图：在原理图编辑窗口，点击菜单项Design→Create Cellview →From Cellview，出现symbol生成选项表，点击OK按钮出现图下部分。 图3.1 symbol 生成选项表 在的表项中只采用默认值，直接点击OK按钮，即可看到symbol编辑窗口3.2 创建仿真电路图 完成电路原理图的输入之后，为了对设计进行仿真和性能分析，需要建立一个仿真平台，将电源、各种激励信号输入待测的电路inv，然后采用仿真器进行分析。 1）建立设计原理图：在命令解释器窗口CIW中选菜单项File→New→Cellview ,出现“Create New File”对话框，填写、选择相应的选项，点击OK按钮，进入原理图编辑器virtuoso schematic editor界面。（同前述电路原理图输入时的操作一样）。 2）例化并添加器件：在原理图编辑器中选择菜单项Add→Instance（或者按快捷键i，或者点击编辑器左侧的工具栏Instance按钮均可）。 3）器件互联：连线这里不详述，操作同电路原理图输入。最后得到的电路图图所示一致。 图 3.3 电路仿真与分析 对于ic5141模拟设计环境ADE来说，默认的仿真器是spectre，这里直接采用spectre对设计进行仿真和分析。 启动模拟设计环