Spectre电路设计

进入CadenceStep1: 进入工作站，在窗口下方的一排上拉菜单中选择Hosts菜单，左键单击Console项，如图1所示，打开Console窗口。图1 运行xtermStep2：在Console窗口中，确认当前路径为用户的工作目录，在提示符后输入“icfb &”并回车，如图2所示，运行Cadence软件。图2 在Console窗口中输入icfbCadence软件成功启动之后会弹出如图3所示的Command Interpreter Window（CIW窗口）。图3 CIW窗口查看库管理器（Library Manager）Step1：左键单击CIW窗口的“Tools”菜单，将出现如图4所示的上拉子菜单。图4 Tools上拉菜单Step2：左键单击“Library Manager”，打开库管理器，如图5所示，若取消选择“Show Categories”与“Show Files”项，则窗口中只包括Library、Cell、View相应的内容。若将“Show Categories”与“Show Files”选中，则还会包括Library内的Category以及除Cell文件以外的其它文件信息，如图6所示。图5 库管理器窗口（Show off）图6 库管理器窗口（Show on）Step3：双击需要打开的View名或在该View名处点鼠标右键并从弹出菜单中选择“Open”即可打开相应的文件。该右键菜单中还包含“Delete”、“Rename”等项，可进行删除和重命名操作。Step4（optional）：在Library Manager窗口上排的下拉菜单中选择“File/New/Category”将弹出如图7的窗口，此步操作可在当前所选中的Library中建立Category用来将库中的Cell和现有目录分类。在“Category Name”栏中填入预建立的目录名，如“myCategory”。在“Cells”栏中，左边“Not in Category”框内显示的是所有不在myCategory目录下的Cell名。鼠标左键单击某Cell名，然后点击中部的右向箭头，可以发现该Cell名由左边“Not in Category”框移到右侧“In Category”框，表示将该Cell放入myCategory目录，如果想将单元移出目录，只需在“In Category”框内点击相应的Cell名，然后点击中部的左向箭头即可。在“Sub Categories”栏中，左边“Not in Category”框内显示的是所有不在myCategory目录下的目录名，右侧“In Category”框显示的是myCategory的所有子目录名。与对Cell的操作相同，可以通过左、右向箭头移动各目录来添加或移出子目录。编辑完成后点击“OK”即可退出。图7 新建目录窗口Step5：在进行电路设计之前，必须将所有预调用的单元以及仿真使用的模型文件所在库添加到库管理器当中。Library Manager窗口中能够显示（即能够被用户调用）的库是由用户运行Cadence软件时所在的目录中的cds.lib文件确定的，因此可以直接通过编辑cds.lib文件来添加新的库。在Console窗口中使用vi打开cds.lib文件，可以看到所有显示在Library Manager中的库都按照“DEFINE 库名 库所在路径”的格式列在该文件当中，以添加0.5uCMOS工艺模型库“05MIXDDST02V15”为例，我们只需在文件当中如图8椭圆框中所示插入一行，然后保存退出即可。 图8 编辑cds.lib文件添加库的另一种方法是使用Library Path Editor窗口，在CIW窗口的“Tools”菜单的上拉子菜单当中左键单击“Library Path Editor”，弹出如图9的窗口图9 Library Path Editor窗口还是以添加0.5uCMOS工艺模型库“05MIXDDST02V15”为例，在该窗口内最下方的空白栏的左右两部分分别输入预添加的库名和路径，如图10所示。图10 输入预添加的库和路径输入完成后按回车确认，若输入的内容变为蓝色则表示添加成功，系统会自动在窗口的最下方重新生成一空白栏以待继续添加库名和路径，全部添加完成后保存退出即可。图11 添加成功建库在CIW窗口中左键点击“File”，弹出如图12所示的上拉子菜单，从中选择“New/Library”。图12 CIW窗口File子菜单弹出的窗口如图13所示，在“Name”栏填入所要建立的库的名字，如“try”。图13 建立新的库如果所建库中将含有版图，则选右栏中的“Compile a new techfile”或“Attach to an existing techfile”，分别表示新建或指定一个已存在的techfile，否则选“Dont need a techfile”，点击“OK”确认。如果选择了“Attach to an existing techfile”，会出现如图14的窗口，此时需指定绘制版图需使用的techfile所在库名，如“layout”，在窗口中“Technology Library”栏右侧的子菜单中选择即可。图14 选择techfile建库的另一种方法是在Library Manager窗口的下拉菜单中选择“File/New/Library”，如图15所示。图15 在库管理器中选择建立新库随后将弹出如图16的窗口，在其中“Name”一栏填入预建立的库名，仍以“try”为例，点击窗口左下角的OK确认。图16 建立新的库之后弹出的窗口如图17所示，其中依然有“Compile a new techfile”，“Attach to an existing techfile”和“Dont need a techfile”三项，具体如何选择与第一种方法相同，选择“Attach to an existing techfile”后同样需要指定具体的techfile所在库名。图17 选择techfile建立单元在CIW窗口中左键点击“File”，从弹出的子菜单中选择“New/Cellview”，出现如图18所示的窗口。图18 建立新单元在“Library Name”栏中选择刚才所建立的库名“try”，如图19所示。图19 选择新单元所在库名在“Cell Name”栏中填入预建立的单元名，如“amp”，如图20所示。图20 建立schematic单元如果绘制电路图，则在“View Name”栏填入“schematic”，并在“Tool”栏中选择“Composer-Schematic”，如图21所示。如果绘制版图则在“View Name”栏中填入“layout”，并在“Tool”栏中选择“Virtuoso”，这里以前者为例。点击“OK”确认即可打开电路编辑窗口。图21 建立layout单元建立单元也存在第二种方法，即使用库管理器，在Library Manager窗口的“Library”栏中选择刚才所建的库“try”，然后在窗口上排的菜单中选择“File/New/Cellview”，如图22所示，之后的操作与第一种方法完全相同。图22 在库管理器中选择新建单元编辑电路如图23所示为Schematic Editing窗口，窗口上方为下拉菜单栏，左侧为快捷菜单，提供保存、放大缩小、复制、删除、添加元件等功能，在菜单栏中可找到相应的命令与快捷键。图23 电路编辑窗口以输入运放电路图为例，说明编辑电路的步骤。输入运放电路需添加PMOS管2个、NMOS管3个，端口6个。添加元件时，可在菜单栏中选择“Add/Instance”，或使用快捷键“i”，或点击窗口左侧快捷菜单“Instance”，打开Add Instance窗口，如图24所示。图24 元件添加窗口在Add Instance窗口的“Library”与“Cell”栏中填入所需元件的库名与元件名，“Names”栏由系统填写。如果想在列表中查询元件，则点击“Browse”键，打开Library Browse Add Instance窗口，如图25所示。图25 元件列表Library Browse Add Instance窗口中的“Library”、“Cell”与“View”分别显示库、元件及格式。可在列表中选择所需元件及相应的格式，绘制schematic电路图时一般选择“symbol”，点击“Close”结束选择。此时Add Instance窗口中相应各栏由系统自动填写，如图26所示。图26 填入元件名后的元件添加窗口此时可在Add Instance窗口中填写元件各项参数，其中“Model name”为元件在仿真时的模型名，必须填写。可点击“Rotate”、“Sideways”、“Upside Down”键使即将添加的元件旋转、左右或上下翻转。将鼠标在Schematic Editing窗口中移动，所选元件将随鼠标移动，如图27中高亮元件所示，点击鼠标左键即将该元件添加在鼠标所在位置，可连续添加，高亮状态下点击鼠标右键每次可使即将添加的元件逆时针旋转90度。按Esc结束添加。图27 添加元件 在Schematic Editing窗口中用鼠标左键点击元件，该元件将被白框选中，使用快捷键“q”，或点击窗口左侧快捷菜单“Property”，即可打开Edit Object Property窗口，如图28所示。在该窗口中可修改所选元件的各项参数、名称等。其中每项参数右侧的“Display”栏中可选择“off”、“value”、“name”或“both”，分别表示在电路图中不显示元件该参数、显示该参数的值、显示该参数名或同时显示该参数的值与名称。对于nmos管，“Width”与“Lenth”栏分别表示它的沟道宽和长度，默认单位是米，如该nmos管宽为80微米，则需在“Width”栏输入“80u”。修改结束后点击“OK”完成修改。图28 元件属性编辑框添加端口时可选择菜单栏中的“Add/Pin”，或使用快捷键“p”，或点击窗口左侧快捷菜单中的“Pin”，打开Add Pin窗口，如图29所示。在该窗口的“Pin Names”栏中填入所需添加的同类型端口，可同时输入多个端口名，用空格隔开；在“Direction”栏中选择所填端口的类型，可选择“input”、“output”、“inputoutput”或“switch”。输入完成后点击“Hide”键即可用鼠标点击在电路图中依次添加所填端口，过程与元件添加类似。图29 端口添加窗口 在Schematic Editing窗口选择菜单栏中“Add/Wire（narrow）”或“Add/Wire（wide）”，或使用快捷键“w”或“W”，或在窗口左侧快捷菜单中点击“Wire（narrow）”或“Wire（wide）”，即可在电路图中添加连线，其中前者添加细线，一般作为普通电线，后者添加粗线，一般作为总线。依次点击图中两点，将在两点间连线，如图30中高亮线所示。按Esc停止添加连线。图30 添加连线编辑过程如果出现错误可在菜单栏中选择“Edit/Undo”，或使用快捷键“u”，或点击快捷菜单中“Undo”，撤消上步操作。注意只能撤消一步操作。如果需要恢复前步操作，可在菜单栏中选择“Edit/Redo”，或使用快捷键“U”。添加完成后的运放电路全图如图31所示。可在菜单栏中选择“Design/Check and Save”，或使用快捷键“X”，或点击快捷菜单“Check and Save”，对电路连线检查并保存。图31 运放电路全图生成symbol在Schematic Editing窗口的菜单栏中选择“Design/Create Cellview/From Cellview ”，即可打开Cellview From Cellview窗口，如图32所示。其中“Library Name”与“Cell Name”栏分别为电路图所在库及电路图名称，由系统自动填写，一般不修改，点击“OK”。弹出Symbol Generation Options窗口，如图33所示。图32 符号生成窗口图33 符号生成设置窗口在Symbol Generation Options窗口中可对生成symbol的端口位置进行设置，如图33将端口“bias”、“in1”、“in1”设置在symbol左侧，“out1”、“out2”设置在右侧，“VDD”在上方，“VSS”在下方。点击“OK”，生成symbol如图34所示。图34 系统自动生成的运放符号如果要修改symbol图形，可在Symbol Editing窗口中使用菜单栏“Edit”中各项命令，或点击窗口左侧快捷菜单对其进行编辑。如图35中各引脚，pad，instanceName，partName以及symbol的边框均可用鼠标左键点中（该部分被白色高亮框包围）然后选择编辑窗口左侧快捷菜单中的“Delete”或直接按键盘上的Del键删除，还可在空闲状态下按键盘上的Del键，然后用鼠标左键点中需删除的部分，即可将其删除，操作结束后可按Esc键结束删除。图35 删除symbol部分结构我们希望将原先的symbol图中的绿色矩形边框换成运放常用的三角形边框，可按上述操作将矩形框删除，在菜单栏中选择“Edit/Line”，或窗口左侧快捷菜单中选择“Line”，用鼠标左键点击预画线的起点，然后移动到预计的终点，再次点左键，就画好了一条线，且这条线的终点将作为下一条线的起点，画线过程中所有线条均保持黄色高亮，需继续画线直到形成一个封闭的图形，线条方恢复正常颜色，此时可重新任意选择画线的起点，如图36所示。完成后按Es