Disain Skematik, Layout dan Simulasi dengan...

Disain Skematik, Layout dan Simulasidengan Menggunakan Perangkat

Lunak Mentor GraphicsT M

Oleh :

Eri Prasetyo Wibowo

Nurul Huda

Disain Skematik, Layout dan Simulasi denganMenggunakan Perangkat Lunak Mentor

GraphicsT M

Oleh :Eri Prasetyo Wibowo

Nurul Huda

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, yang telah memberikanrahmat dan kemudahan sehingga kami dari tim pusat studi Mikroelek-tronika and Pengolahan Citra Universitas Gunadarma bisa menyelesaikanBuku kedua yang berjudul Disain Skematik, Layout dan Simulasi denganMenggunakan Perangkat Lunak Mentor GraphicsT M .

Buku ini menjelaskan bagaimana perangkat lunak Mentor GraphicsT M

dapat digunakan untuk mendesain dari rangkaian elektronika dalam bentukCMOS, mencek adanya kesalahan disain maupun kesalahan tata letak padasusunan bahan di layout, melakukan simulasi baik dalam bentuk rangkaianelektronika maupun dalam bentuk layout hingga membuat menjadi bentuklayout yang siap dikirim ke pabrik pembuat CHIPs untuk dibuat dalamwujud CHIPs.

Untuk melakukan disain rangkaian elektronika, simulasi dan disain lay-out, kami menggunakan pustaka/library dari perangkat lunak pendampingyaitu, Perangkat lunak Design Kit. Design Kit adalah perangkat lunak yangberisi library tentang jenis bahan yang digunakan untuk layout tersebut,perangkat lunak design kit ini biasanya mengacu pada teknologi yang akandipakai. Jenis perangkat lunak design kit yang ada diantaranya ADK, AMI,TSMC, AMS dan masih banyak lainnya. Dalam buku ini kami menggunakanAMS ( Austria Micro Systems ) design kit 3.70 dengan teknologi 0.35 µmyang diberi secara cuma - cuma (dengan agreement) dari pabrik pembuatCHIPs yaitu CMP-TIMA yang berada di kota Grenoble, Perancis.

Misi dari penerbitan buku ini adalah untuk digunakan mahasiswa, dosendan pembaca yang tertarik pada peminatan elektronika devais dan bukuini juga dapat digunakan sebagai penuntun petunjuk kursus atau workshopmahasiswa. Target dengan membaca buku ini diharapkan pembaca akandengan mudah memahami konsep kerja CMOS, dengan cepat dapat meng-gunakan perangkat lunak mentor graphicsT M untuk mendesain rangkaianelektronik, layout dan melakukan simulasi.

Akhirnya sekali lagi kami mengucapkan terima kasih kepada Prof.Suryadi Harmanto, selaku Purek II yang telah mendorong dan mendukungsehingga bisa diterbitkannya buku Disain Skematik, Layout dan Simulasidengan Menggunakan Perangkat Lunak Mentor GraphicsT M .

ii

Tiada gading yang tak retak, kami masih menyadari bahwa buku inimasih jauh dari sempurna, saran dan kritik yang sangat membangun sangatkami harapkan.

Depok, Maret 2007

Tim Penyusun

Daftar Isi

Kata Pengantar i

Daftar Isi iii

Daftar Gambar v

Daftar Tabel ix

1 PENDAHULUAN 1

1.1 Konsep Kerja CMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1.1 Struktur MOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1.2 Mengapa Complementary . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2 Proses Disain IC CMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.3 Produksi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2 PERSIAPAN 7

2.1 Sistem Server Mentor Graphics . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2 Lokasi Kerja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3 PEMBUATAN PROJECT 11

3.1 Perintah Pembuatan Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.2 Pesan Awal IC Studio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3.3 Bentuk Tampilan IC Studio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.4 Latihan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4 PEMBUATAN SKEMA RANGKAIAN 17

4.1 Pembuatan Nama dan Jenis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

iv Daftar Isi

4.2 Persiapan Design Architect IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.3 Pembangunan Skema Rangkaian . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

4.4 Pengecekan dan Penyimpanan . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.4.1 Pengecekan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.4.2 Penyimpanan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4.5 Latihan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5 SIMULASI SKEMA RANGKAIAN 29

5.1 Penyediaan Catu Daya . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.2 Pembuatan View Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.3 Pengaturan Parameter Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5.4 Eksekusi Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

5.5 Penayangan Hasil Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.6 Variasi Analisis pada Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.7 Latihan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

6 PEMBUATAN LAYOUT 49

6.1 Penyiapan IC Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

6.2 Cara Pembuatan Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

6.3 Latihan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

7 SIMULASI LAYOUT 63

7.1 Ekstraksi Netlist dari Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

7.2 Pembuatan Symbol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

7.3 Pembuatan Skema Rangkaian Uji . . . . . . . . . . . . . . . . 69

7.4 Pembuatan View Point dan Simulasi . . . . . . . . . . . . . . 71

7.5 Latihan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Bibliografi 77

Lampiran 77

A AMS 0.35 µm ESD DESIGN RULES 79

Daftar Gambar

1.1 Struktur MOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Susunan MOS pada teknologi AMS 0.35 µm[2] . . . . . . . . . 2

1.3 Jaringan CMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.4 Rangkaian inverter dari CMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.5 Alur data untuk Proses disain IC CMOS . . . . . . . . . . . . 4

1.6 Rangkaian CMOS terintegrasi yang diproduksi dan dalambentuk wafer silicon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.7 Layout ADC pipeline yang siap dikirim untuk dibuat prototipe 6

2.1 Tombol Konsole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2 Perintah untuk Mengaktifkan Daemon Mentor Graphics . . . . 8

3.1 Konsole Sistem Desktop KDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3.2 Perintah untuk Mengaktifkan IC Studio . . . . . . . . . . . . . 12

3.3 Tampilan Komentar IC Studio . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.4 Pesan Peringatan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.5 Pesan Welcome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3.6 Area Kerja IC Studio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.1 Cell Aktif pada Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.2 Tombol Pembuatan View (Cell) Baru . . . . . . . . . . . . . . 18

4.3 Pengisian Nama Cell dan Jenisnya . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.4 Tombol Show/Hide Library Pallete . . . . . . . . . . . . . . . 20

4.5 Skema Rangkaian Inverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

4.6 Tombol HIT-Kit Utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.7 Tombol Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

4.8 Tombol MOS untuk pmos4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

vi Daftar Gambar

4.9 Nama Transistor PMOS4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4.10 Tombol Back . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.11 Tombol MGC Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.12 Tombol Generic Lib . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.13 Menu Ubah Nama Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.14 Pengisian Nama Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.15 Tombol Add Wire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.16 Menu Check Schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4.17 Contoh Hasil Pengecekan Skema Rangkaian . . . . . . . . . . 26

4.18 Menu Close Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1 Skema Catu Daya dan Rangkaian Inverter . . . . . . . . . . . 30

5.2 Menu Create Viewpoint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.3 Pengisian Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.4 Window DVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5.5 Pesan Hasil Pembuatan Viewpoint . . . . . . . . . . . . . . . 32

5.6 Tombol Masuk Mode Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.7 Memasuki Mode Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.8 Menu Set Simulation Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

5.9 Pemilihan Parameter Model Simulasi . . . . . . . . . . . . . . 34

5.10 Tombol untuk Pengecekan Library Model Simulasi . . . . . . . 34

5.11 Pengecekan Library Model Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . 35

5.12 Tombol Analyses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

5.13 Pemilihan Analisis pada Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5.14 Pengisian Parameter Analisis DC . . . . . . . . . . . . . . . . 37

5.15 Pemilihan obyek wire Input dan Output . . . . . . . . . . . . 37

5.16 Tombol Save untuk data Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . . 37

5.17 Pengaturan Parameter Simulasi Semua Sinyal . . . . . . . . . 38

5.18 Pengaturan Parameter Simulasi Jalur Terpilih . . . . . . . . . 38

5.19 Pengaturan Cara Menampilkan Hasil Simulasi . . . . . . . . . 39

5.20 Tombol Simulator ELDO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

5.21 Pesan Hasil Netlisting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.22 Pesan Hasil Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.23 Tombol untuk Menampilkan Hasil Simulasi . . . . . . . . . . . 41

Daftar Gambar vii

5.24 Tampilan Hasil Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

5.25 Pengisian Parameter Analisis Transient . . . . . . . . . . . . . 43

5.26 Tombol Add Force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

5.27 Pengisian Parameter Pulsa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

5.28 Pesan Menonaktifkan Sumber Daya DC V2 . . . . . . . . . . . 45

5.29 Pemilihan Jalur, NULL dan Simbol FORCE . . . . . . . . . . 45

5.30 Pengisian Parameter Jenis Hasil Analisis Simulasi . . . . . . . 46

5.31 Hasil Simulasi Inverter menggunakan Pulsa . . . . . . . . . . . 47

6.1 Menu Refresh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

6.2 Cell Inverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

6.3 Menu New View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

6.4 Window Pengisian View dan Nama Layout Baru . . . . . . . . 51

6.5 Window IC Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

6.6 Layout Rangkaian Inverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

6.7 Menu Show LP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

6.8 Menu AMS Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

6.9 Tombol MOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

6.10 Pengisian Parameter MOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

6.11 Menu Add Shape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

6.12 Pilihan Option pada ADD PATH . . . . . . . . . . . . . . . . 55

6.13 Window Pemilihan Lapisan Layout . . . . . . . . . . . . . . . 56

6.14 Menu Edit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

6.15 Tombol GB-Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

6.16 Pengisian pada Window GB-Path . . . . . . . . . . . . . . . . 57

6.17 Tombol Save Cell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

6.18 Menu DRC (ICrules) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

6.19 Contoh Hasil Pengecekan DRC IC Rules . . . . . . . . . . . . 57

6.20 Menu IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

6.21 Pengisian Parameter Setup IC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

6.22 Menu Make Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

6.23 Pengisian Nama Port VDD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

7.1 Tombol ICTrace (M) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

7.2 Tombol Netlist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

viii Daftar Gambar

7.3 Pengisian Parameter Database Mask Netlist . . . . . . . . . . 64

7.4 Menu Editor Notepad dari IC Station . . . . . . . . . . . . . . 65

7.5 Pengisian Lokasi File .cir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

7.6 Editor Notepad untuk Inverter.cir . . . . . . . . . . . . . . . . 66

7.7 Pesan Penyimpanan Perubahan File Inverter.cir . . . . . . . . 67

7.8 Window Pembuatan View Baru . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

7.9 Pengisian Parameter View untuk Symbol . . . . . . . . . . . . 67

7.10 Symbol Inverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

7.11 Pengisian Property Symbol Inverter . . . . . . . . . . . . . . . 69

7.12 Hasil Pengecekan Symbol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

7.13 Pengisian Parameter View untuk Skema Rangkaian Uji . . . . 70

7.14 Menu Choose Symbol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

7.15 Pengisian Property Instance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

7.16 Skema Rangkaian Uji Inverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

7.17 Penambahan Include Inverter.cir . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

7.18 Hasil Simulasi dari Layout Inverter . . . . . . . . . . . . . . . 74

Daftar Tabel

6.1 Tabel Nama, Jenis dan Arah Port . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Bab 1

PENDAHULUAN

1.1 Konsep Kerja CMOS

1.1.1 Struktur MOS

Awal tahun 1962 gate semikonduktor terbuat dari aluminium dimanadikenal dengan nama MOS (Metal Oxyde Semiconductor). Setiap MOS ter-diri dari Source, Gate dan Drain. Struktur ini bisa dilihat pada gambar1.1. Untuk MOS tipe-P, source akan terhubung dengan sumber teganganpositip atau Vcc dan drain akan terhubung dengan sumber tegangan 0 Vatau ground. Sedangkan untuk MOS tipe-N, source akan terhubung dengansumber tegangan 0 V dan drain terhubung dengan sumber tegangan positipatau Vcc. Gate berfungsi sebagai pengendali aliran tegangan atau dengankata lain sebagai pengendali switch.

Gambar 1.1: Struktur MOS

Untuk susunan MOS yang digunakan pada teknologi AMS 0.35 µm adalahtampak seperti pada gambar 1.2. Terlihat bahwa susunan MOS mempunyai4 metal, yaitu metal 1, metal 2, metal 3 dan metal 4 dan 2 polysilicon (poly),yaitu poly 1 dan poly 2. Untuk menghubungkan antara poly-metal,metal-metal dan poly-poly digunakan via dan contact.

2 PENDAHULUAN

Gambar 1.2: Susunan MOS pada teknologi AMS 0.35 µm[2]

1.1.2 Mengapa Complementary

Logika kerja CMOS menggunakan kombinasi transistor tipe-P dan tipe-Ndimana masing-masing transistor bekerja saling berlawanan. Jika transistortipe-P dalam kondisi On atau 1 maka transistor tipe-N dalam kondisi Offatau 0 dan sebaliknya. Jadi bisa dikatan bahwa CMOS adalah gabunganantara PMOS dan NMOS (CMOS = PMOS + NMOS). Kedua gabungantransistor tersebut masing-masing disebut sebagai jaringan P dan jaringanN, seperti tampak pada gambar 1.3.

Gambar 1.3: Jaringan CMOS

Untuk menjelaskan kerja jaringan transistor, kita akan mempergunakanrangkaian inverter, sebab rangkaian inverter terdiri dari dua transistor yaitusatu jenis P dan satu jenis N. Ini sama persis dengan kondisi jaringan yangtampak pada gambar 1.3. Setiap transistor bekerja seperti switch, dimanapola kerjanya akan berada dalam kondisi tertutup atau terbuka. Pada gam-

1.2 Proses Disain IC CMOS 3

bar 1.4, jika input rangkaian diberi nilai 0, maka transistor tipe N dalamkondisi terbuka dan transitor tipe P dalam kondisi tertutup sehingga tegan-gan VDD akan melewati transistor tipe P tersebut sehingga nilai outputadalah 1. Begitu juga sebaliknya jika input diberi nilai 1, maka transistortipe P dalam kondisi terbuka dan transistor tipe N dalam kondisi tertutupsehingga tegangan dari ground akan lewat transistor tipe N, sehingga outputrangkaian bernilai 0.

Gambar 1.4: Rangkaian inverter dari CMOS

1.2 Proses Disain IC CMOS

Dalam proses mendesain rangkaian CMOS ada beberapa urutan yangharus dilalui yaitu : mendefinisikan input dan output dalam rangkaian,perhitungan manual, mensimulasikan rangkaian, membuat rangkaian dalambentuk layout, mensimulasi adanya parasitic, mengevaluasi kembali in-put/output rangkaian, mengirim untuk di produksi dan ditest. Alur diagramdari proses ini bisa dilihat pada gambar 1.5. Perincian rangkaian jarangditetapkan secara baku, rangkaian dapat berubah sesuai kebutuhan. Kitadapat memilih antara biaya dan kemampuan CHIPs, perubahan terhadapnilai jual chips atau perubahan sesuai keinginan pelanggan. Hampir semuakasus, sebagian besar berubah setelah chips sampai taraf produksi dan itutidak mungkin dirubah. Jadi dalam teknik disain chips banyak melibatkanparameter baik parameter teknik maupun parameter non teknis dan komer-sial.

Sebuah disain chips yang umum dikenal dengan ASIC (Application-Specific Integrated Circuit). Metode yang lain dari disain chips, diantaranyaField-Programmable-Gate Arrays (FPGAs) dan pustaka (libraries) standarcell telah digunakan untuk jumlah rangkaian yang terbatas dan disain yang

4 PENDAHULUAN

Gambar 1.5: Alur data untuk Proses disain IC CMOS

cepat. Kebanyakan chips dibuat untuk produk masal, diantarnya micropro-cessor dan memori.

1.3 Produksi

Rangkaian CMOS yang terintegrasi diproduksi pada lingkaran thin filmyang berpetak dari silicon yang dikenal dengan wafer (kue silicon). Setiap

1.3 Produksi 5

wafer berisi masing-masing individual chips atau koin, seperti terlihat padagambar 1.6. Untuk produksi yang dimaksud setiap koin pada wafer biasanyamempunyai bentuk yang sama.

Gambar 1.6: Rangkaian CMOS terintegrasi yang diproduksi dan dalam ben-tuk wafer silicon

Untuk membuat disain rangkaian dan membuat layoutnya bisa meng-gunakan perangkat lunak disain layout yang ada saat ini. Dalam buku ini,menggunakan software Mentor GraphicsT M dengan teknologi bahan dari AMS(Austria Micro System) 0,35 µm yang berjalan di sistem operasi linux. Salahsatu contoh bentuk prototipe layout yang siap dikirim untuk dibuat prototipeChips dapat dilihat seperti tampak pada gambar 1.7. Adalah rangkaian ADCpipeline 8 bit, pada sisi atas dan sisi kanan merupakan floor digital, sedangsisi bawah dan sisi kiri digunakan untuk floor analog. Untuk setiap floorharus ditambahkan pin sumber tegangan, untuk floor analog ditambahkanpin VDDA (vcc) dan VSSA (ground), untuk floor digital ditambahkan pinVDD (vcc) dan VSS (ground). Kemudian keluaran/masukan juga harusdiletakkan sesuai dengan fungsinya, misalnya OB33 adalah pin keluaran dig-ital, IB15 merupakan pin masukan digital, untuk analog baik pin masukanmaupun pin keluaran menggunakan pin yang sama yaitu IOA5P, tinggalmengatur arahnya sebagai masukan atau sebagai keluaran. Kemudian antarsisi floor dihubungkan dengan corner.

File hasil disain dari CAD layout, mempunyai jenis file yang beragam ter-gantung perangkat lunak apa yang dipakai, misal dalam Mentor GraphicsT M

mempunyai format tertentu, kemudian kalau file tersebut akan dikirim kepabrik pembuat IC, maka format file harus dirubah dalam format GDSIIatau GDS saja. Jika file disain dalam format GDS maka bisa segera dikirimlewat internet ke pabrik pembuat IC.

Saat ini pabrik atau lab pembuat IC telah banyak berkembang, di-

6 PENDAHULUAN

Gambar 1.7: Layout ADC pipeline yang siap dikirim untuk dibuat prototipe

antaranya MOSIS, yang berada di USA, TMC yang berada di Taiwan, TIMAberada di Perancis, NEC di Jepang, Samsung di Korea, MIMOS ada diMalaysia, dan masih banyak yang lainnya.

Dalam pembahasan di buku ini, akan ditunjukkan bagaimana caramendesain skema rangkaian elektronik, melakukan simulasi dan membuatlayout.

Bab 2

PERSIAPAN

Pada bab ini akan dijelaskan bagaimana cara mempersiapkan MentorGraphics di dalam lingkungan sistem operasi linux. Penjelasan disini men-gacu kepada produk Mentor Graphics IcFlow 2006 dan Linux SuSE 9.3. Jikaanda belum melakukan instalasi perangkat lunak tersebut, pelajari bukuPetunjuk Instalasi Mentor Graphics (IcFlow) pada Sistem OperasiLinux[7] yang menjadi panduan awal dari serangkaian seri buku MentorGraphics.

Dalam penggunaan Mentor Graphics perlu diperhatikan beberapa halseperti dijelaskan pada sub bab berikut.

2.1 Sistem Server Mentor Graphics

Sistem Server Mentor Graphics dipasang didalam suatu komputer serverdan berbentuk daemon. Sistem Server Mentor Graphics dapat diakses olehsatu atau lebih pengguna, mekanisme ini sering disebut multiuser. Didalamsistem server ini terdapat fasilitas yang digunakan untuk mendeteksi danmenerapkan sistem server lisensi komponen Mentor Graphics. Server lisensiinilah yang akan mengatur hak akses pengguna, baik jumlahnya maupunjenis komponen yang akan digunakannya.

Untuk mengaktifkan Server Mentor Graphics perlu menjalankan perin-tah baris yang telah disiapkan oleh Mentor Graphics, yaitu lmgrd melaluiprompt Konsole. Sintaksnya adalah :lmgrd -c [lokasi file lisensi Mentor Graphics]Contohnya :lmgrd -c /home/uul/mgc/mentor-license

8 PERSIAPAN

Langkah demi langkah yang perlu dilakukan adalah mengaktifkan Kon-sole pada sistem Linux. Cukup dengan menekan tombol Konsole yangberbentuk gambar Monitor dan berada pada toolbar sisi bawah. Bentukicon tampilannya terlihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1: Tombol Konsole

Ketika Konsole sudah aktif, perlu melakukan pengetikan perintah terse-but dari prompt yang tersedia, contohnya tampak pada gambar 2.2.

Gambar 2.2: Perintah untuk Mengaktifkan Daemon Mentor Graphics

Dari contoh tersebut diketahui bahwa user uul yang menggunakan hostkomputer nobody dapat melakukan proses pengaktifan daemon Server Men-tor Graphics. Dalam kasus lain, di dalam lingkungan jaringan komput-er, biasanya sistem Server Mentor Graphics telah disediakan dan diak-tifkan oleh sistem administrator jaringan komputer sejak komputer penggu-na dinyalakan, sehingga pengguna Mentor Graphics tidak perlu melakukanproses pengaktifan seperti yang diungkapkan disini.

2.2 Lokasi Kerja

Sebelum melakukan pembuatan disain IC, anda perlu menentukan di-rektori tempat menampung hasil pekerjaan pembuatan disain IC. Untuk ituperlu disiapkan dahulu direktori tersebut. Banyak cara tersedia yang siap di-gunakan untuk pembuatan direktori di dalam sistem operasi linux, diantaraadalah perintah ls, mkdir, cd ataupun pwd. Jika anda belum memaha-mi perintah-perintah tersebut, anda bisa mempelajarinya pada buku-bukulinux, terutama pada bagian perintah dasar penanganan direktori dan file.

2.2 Lokasi Kerja 9

Sebagai contoh, jika anda ingin menempatkan file-file hasil disain bukan didalam direktori home user, tetapi di dalam direktori khusus seperti direktoridata-mg, dapat dilakukan perintah-perintah berikut:cd /home/uulmkdir data-mgcd /home/uul/data-mg

Bab 3

PEMBUATAN PROJECT

Mentor GraphicsT M menyediakan berbagai fasilitas untuk merancang IC.Baik dimulai dari perancangan rangkaian diskrit, perancangan layout, sim-ulasi maupun analisisnya. Semua fasilitas tersebut dikemas dalam beberapamodul dan setiap modul dapat diproses melalui fasilitas Design Manager.Walaupun demikian, dalam buku ini akan dijelaskan langkah perancanganmelalui IC Studio yang disediakan oleh modul Technology Austria Microsys-tems (AMS). Mengingat bahwa pembuatan disain yang dibuat dalam MentorGraphicsT M harus menerapkan teknologi IC tertentu maka proses perancan-gan IC dilakukan melalui IC Studio yang diperoleh dari AMS agar dapatlebih mudah dalam penggunaannya.

3.1 Perintah Pembuatan Project

Dalam rangka membuat project, langkah awal yang perlu dilakukanadalah mengaktifkan AMS IC Studio dengan menerapkan teknologi yangakan digunakan dan memberikan nama project. Tahapan perintah yang per-lu dilakukan untuk merealisasikan hal ini dijelaskan sebagai berikut :

1. Pengaktifan Konsole sesi baru. Hal ini dilakukan dengan menekantombol Konsole pada toolbar di sisi bawah pada window Desktop KDEjika anda belum mengaktifkannya. Bentuk Konsole tampak pada gam-bar 3.1.

Gambar 3.1: Konsole Sistem Desktop KDE

12 PEMBUATAN PROJECT

2. Pembuatan nama project dan teknologi yang akan diterapkan. Sebagaicontoh nama project adalah Latihan01 dan teknologi yang digunakanadalah Teknologi IC dari AMS jenis c35b4c3. Teknologi ini akan di-jadikan bahan utama untuk penjelasan-penjelasan selanjutnya.

3. Pelaksanaan perintah pembuatan project menggunakan IC Studio.Hal ini dapat dilakukan dengan mengetik perintah sebagai berikut :ams ic studio -project Latihan01 -tech c35b4c3Perintah ams ic studio merupakan file binary yang disediakan olehAMS. Contohnya tampak seperti pada gambar 3.2.

Gambar 3.2: Perintah untuk Mengaktifkan IC Studio

Pada gambar 3.2, ditampilkan prompt uul@nobody dari penggunanya.Prompt ini menunjukkan lokasi aktif direktori saat itu, yaitu /home/uuldengan nama host komputer yang digunakan adalah nobody.

3.2 Pesan Awal IC Studio

Pesan-pesan awal dari IC Studio akan tampil bilamana anda berhasilmengaktifkan IC Studio. Beberapa pesan yang tampil akan memberikaninformasi penting bagi penggunanya. Dalam beberapa kasus, informasi yangtampil akan berbeda antara satu pengguna dengan pengguna lain. Hal inibiasanya diakibatkan dari berbedanya konfigurasi user profile pada sistemoperasi dan pengaturan konfigurasi Mentor GraphicsT M yang lebih spesifikuntuk pengguna tertentu.

Beberapa pesan yang dimungkinkan akan tampil sesaat setelah perintahuntuk mengaktifkan IC Studio dilakukan, sebagai berikut :

1. Pesan komentar awal. Sebagai contoh, pesan jenis ini tampak sepertipada gambar 3.3.

3.2 Pesan Awal IC Studio 13

Gambar 3.3: Tampilan Komentar IC Studio

Gambar 3.3 menampilkan proses startup IC Studio dan menunjukkanlokasi direktori kerja yang disiapkan untuk project yang dikerjakan,yaitu /home/uul.

2. Jika anda mendapat pesan Backing Store Disabled, seperti diperli-hatkan pada gambar 3.4, jika tetap ingin melanjutkan pekerjaan disainmaka perlu menekan tombol Yes.

Gambar 3.4: Pesan Peringatan

Pesan peringatan pada gambar 3.4 menunjukkan bahwa sistem penan-ganan VGA di dalam sistem operasi linux yang digunakan oleh MentorGraphicsT M belum dikonfigurasikan untuk dapat melakukan refresh se-

14 PEMBUATAN PROJECT

cara periodik terhadap tampilan yang dihasilkan. Proses refresh iniakan digunakan Mentor GraphicsT M untuk menampilkan hasil kondisiyang terakhir ketika melakukan pengeditan, sehingga pengguna Men-tor GraphicsT M akan melihat pekerjaannya sesuai dengan hasil yangmutakhir.

3. Pesan Welcome to ICstudio version 2006. Contohnya seperti tampakpada gambar 3.5.

Gambar 3.5: Pesan Welcome

Jika anda ingin melanjutkan pekerjaan dalam disain IC, cukup denganmenekan tombol Close. Anda juga diberi peluang untuk dapat menge-tahui catatan penting dari versi IC Studio ini dengan menekan tombolView Release Notes.

3.3 Bentuk Tampilan IC Studio

IC Studio mempunyai area kerja dengan membagi window menjadi be-berapa bagian. Tampilan IC Studio tampak pada gambar 3.6.

Pada gambar 3.6 ditampilkan window Library, Cell, View dan Log.Window Library menampilkan beberapa library yang telah disiapkan untukdapat digunakan dalam disain IC, baik dimulai dari disain rangkaian ske-matik sampai layout IC. Window Cell akan menampilkan daftar file Cell yangtelah dibuat. Dalam hal ini, window tersebut tidak menampilkan apapunkarena belum melakukan pembuatan Cell. Window View akan menampilkanjenis View dari disain Cell yang dibuat. Jenis View bisa terdiri dari Schemat-ic, Layout, ViewPoint, atau Symbol. Window Log akan mencatat semuaproses yang dilakukan dengan menampilkan pesan dalam bentuk teks.

3.4 Latihan

Agar pemahaman dan ketrampilan pembuatan project pada MentorGraphicsT M lebih mendalam, berikut ini disediakan soal-soal untuk digunakan

3.4 Latihan 15

Gambar 3.6: Area Kerja IC Studio

sebagai latihan. Anda bisa mengerjakan soal-soal berikut menggunakan pan-duan waktu yang disediakan. Soal-soal ini sebagai berikut :

3 Menit : Bagaimana perintah yang digunakan untuk pembuatan projectbila anda akan membuat IC comparator menggunakan teknologi AMS0.6 µm ?

3 Menit : Sebutkan library yang sudah disiapkan oleh IC Studio ketikadijalankan pertama kali ?

2 Menit : Apakah nama window di dalam IC Studio yang selalu mencatatdan menampilkan apa saja yang sedang anda kerjakan ?

Bab 4

PEMBUATAN SKEMARANGKAIAN

Pembuatan skema rangkaian merupakan tahap awal dari proses produksiIC. Oleh karena itu, tahap ini merupakan tahap yang sangat menentukanhasil yang diharapkan nantinya. Untuk itu, pada bab ini akan dijelaskan se-cara detil bagaimana cara membangun disain skema rangkaian serta penge-cekannya.

4.1 Pembuatan Nama dan Jenis

Skema rangkaian dibuat di dalam fasilitas Design Architect IC. Halini dapat dilakukan dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut :

1. Perlu dipastikan bahwa IC Studio telah aktif. Selanjutnya mengak-tifkan direktori TECH C35B4 pada window Library yang ada di ICStudio dengan menekan simbol direktori tersebut. Akan tampak be-berapa disain Cell seperti ditampilkan pada gambar 4.1.

2. Pengaktifan window pengisian nama dan jenis Cell yang akan dibuat.Hal ini dilakukan dengan menekan tombol mouse kanan pada wilayahkosong di dalam window Cell, kemudian menekan tombol New View.Cara ini diperlihatkan pada gambar 4.2.

3. Pada window Create New View, disediakan pengisian nama Cell danjenisnya. Untuk kepentingan penjelasan dalam buku ini digunakan con-toh nama Cell yaitu Inverter, jenis Viewnya adalah Schematic dan

18 PEMBUATAN SKEMA RANGKAIAN

Gambar 4.1: Cell Aktif pada Library

Gambar 4.2: Tombol Pembuatan View (Cell) Baru

nama View diisi dengan mengambil nilai asal yang diberikan pada win-dow ini. Jika pengisian sudah lengkap dan sesuai dengan kebutuhanpembuatan skema rangkaian, perlu dilakukan penekanan tombol Fin-ish. Contoh tampilan window ini dapat dilihat pada gambar 4.3.

Beberapa saat kemudian akan aktif window Design Architect IC.

4.2 Persiapan Design Architect IC 19

Gambar 4.3: Pengisian Nama Cell dan Jenisnya

4.2 Persiapan Design Architect IC

Persiapan Design Architect IC diperlukan guna menyediakan keadaanfasilitas Design Architect IC agar sesuai dengan kebutuhan pembuatan skemarangkaian. Disamping itu juga memberikan kenyamanan bagi penggunanyadalam pekerjaan pembuatan skema rangkaian.

Beberapa hal diantaranya yang perlu diperhatikan dalam persiapan iniadalah :

1. Pengaturan window Design Architect IC. Perlu dipersiapkan Designarchitect IC dengan mengatur senyaman mungkin terhadap posisi win-dow, ukuran window, posisi toolbar maupun palette dan lain-lain.

2. Pengaturan skala grid. Hal ini dapat dilakukan dengan menerapkannilai skala grid yang mempunyai kelipatan se-per-sekian dari uku-ran komponen rangkaian yang akan dibuat. Tujuannya adalah un-tuk memudahkan dalam meletakkan komponen dan menghubungkan-nya satu dengan yang lain.

3. Penyediaan library. Pada window Design Architect IC disediakansarana yang memudahkan dalam menentukan library komponen elek-tronik yang akan diterapkan pada skema rangkaian. Hal ini dapat di-lakukan dengan menekan tombol Show/Hide Library pallete padasisi kiri window agar pallete library selengkapnya dapat tampil disisikanan. Bentuk tombol ini diperlihatkan pada gambar 4.4.


Gambar 4.4: Tombol Show/Hide Library Pallete

4.3 Pembangunan Skema Rangkaian

Pada bagian ini dijelaskan langkah-langkah dalam pembangunan skemarangkaian yang dipaparkan secara detil. Berdasarkan teori yang dijelaskanpada bab 1, rangkaian Inverter terbangun dari dua transistor CMOS, yaituPMOS dan NMOS. Guna memudahkan pemahaman, bagian ini menyedi-akan panduan rangkaian Inverter seperti ditampilkan pada gambar 4.5 yangdijadikan sebagai acuan untuk penjelasan berikutnya.

Gambar 4.5: Skema Rangkaian Inverter

Tahapan yang digunakan dalam pembangunan skema rangkaian sangatbervariasi tergantung kepada gaya atau cara pengguna dalam melakukanpenggambaran skema rangkaian. Walaupun demikian, berikut ini dijelaskancara melakukan proses penggambaran dengan pendekatan yang mudah danpraktis untuk dilakukan. Proses ini dijelaskan menggunakan tahap-tahapsebagai berikut :

1. Pengaktifan fasilitas HIT-Kit yang disediakan oleh AMS. Hal ini di-

4.3 Pembangunan Skema Rangkaian 21

lakukan dengan menekan tombol HIT-Kit Utilities pada pallete iclibrary. Tombol ini ditampilkan pada gambar 4.6.

Gambar 4.6: Tombol HIT-Kit Utilities

2. Pengaktifan dan pencarian komponen-komponen yang disediakan olehAMS. Hal ini dilakukan dengan menekan tombol devices pada palleteAMS Library. Tombol ini ditampilkan pada gambar 4.7.

Gambar 4.7: Tombol Devices

3. Pengaktifan pemilihan library pmos4. Dilakukan dengan menekanpointer pada MOS dan memilih pmos4 lalu menekan tombol pmos4tersebut. Hal ini diperlihatkan pada gambar 4.8.

4. Anda dihadapkan pada pengisian nama Transistor Devices sepertiterlihat pada gambar 4.9.

Pada pengisian ini, Instance Name dapat dibiarkan seperti namaasalnya, yaitu m 1 kemudian menekan tombol OK.


Gambar 4.8: Tombol MOS untuk pmos4

Gambar 4.9: Nama Transistor PMOS4

5. Peletakan library komponen pmos4 ke area kerja. Hal ini dilakukandengan menggerakkan mouse agar simbol pmos4 dapat diletakkan pa-da area Schematic. Selanjutnya dilakukan penekanan tombol mousekiri bila sudah sesuai dengan posisinya.

6. Peletakan library komponen nmos4 ke area kerja. Hal ini dapat di-lakukan dengan cara yang sama seperti yang dilakukan untuk pmos.Hanya saja pemilihannya adalah nmos4 dengan memberikan InstanceName dengan nilai m 2.

7. Pengembalian posisi tombol ke keadaan sebelumnya. Hal ini dilakukandengan menekan tombol >>> back <<< pada pallete Devices un-tuk kembali ke palette AMS Library. Tombol ini ditampilkan padagambar 4.10.

8. Pengaktifan pencarian dan pemilihan komponen yang disediakan olehMentor GraphicsT M . Hal ini dilakukan dengan menekan tombol MGCLibrary pada palette AMS Library. Tombol ini ditampilkan pada

4.3 Pembangunan Skema Rangkaian 23

Gambar 4.10: Tombol Back

gambar 4.11.

Gambar 4.11: Tombol MGC Library

9. Pengaktifan pencarian komponen generic dengan menekan tombolGeneric Lib pada palette ic library. Tombol ini ditampilkan pa-da gambar 4.12.

Gambar 4.12: Tombol Generic Lib

10. Penempatan komponen VDD. Hal ini dilakukan dengan menekansimbol VDD dan menggerakkan kursor sampai simbol VDD diataspmos4. Kemudian menekan tombol mouse kiri untuk meletakkanVDD sesuai pada lokasinya.

11. Penempatan komponen Ground. Hal ini dilakukan dengan menekansimbol Ground dan menggerakkan kursor sampai simbol Grounddibawah nmos4. Kemudian menekan tombol mouse kiri untuk mele-takkan Ground sesuai pada lokasinya.

12. Penempatan komponen Portin. Hal ini dilakukan dengan menekan sim-bol Portin dan menggerakkan kursor sampai simbol Portin disebelahkiri pmos4 dan nmos4. Kemudian menekan tombol mouse kiri untukmeletakkan Portin sesuai pada lokasinya.


13. Penempatan komponen Portout. Hal ini dilakukan dengan menekansimbol Portout dan menggerakkan kursor sampai simbol Portout dise-belah kanan pmos4 dan nmos4. Kemudian menekan tombol mousekiri untuk meletakkan Portout sesuai pada lokasinya.

14. Pengubahan nama port agar sesuai dengan fungsinya. Dalam panduangambar 4.5 ditunjukkan bahwa nama portin dan portout perlu di-ganti menjadi nama baru Input dan Output. Hal ini dapat dilakukandengan menggerakkan kursor pada simbol Portin lalu menekan tombolmouse kiri untuk memilihnya. Jika sudah terpilih, ditandai dengangaris putus-putus, menekan tombol mouse kanan untuk memilih prop-erties. Selanjutnya menekan pointer Properties lalu menekan ChangeText Values.... Cara ini diperlihatkan pada gambar 4.13.

Gambar 4.13: Menu Ubah Nama Port

Anda dihadapkan pada pengisian nama port. Anda dapat mengisi TextValue dengan Input dan Output. Kemudian menekan tombol OK.Pengisian ini ditampilkan pada gambar 4.14.

Gambar 4.14: Pengisian Nama Port

Agar dapat dipasang namanya, perlu menekan tulisan NET padaPortin selanjutnya menekan tulisan NET pada Portout.

4.4 Pengecekan dan Penyimpanan 25

15. Pembuatan hubungan simbol-simbol komponen pada area kerjaSchematic menggunakan wire. Hal ini diaktifkan dengan menekan sim-bol Add Wire seperti diperlihatkan pada gambar 4.15.

Gambar 4.15: Tombol Add Wire

Cara menghubungkan disesuaikan dengan panduan gambar 4.5. An-da dapat menghubungkan wire catu daya VDD dengan Source pmos4,menghubungkan Drain nmos4 dengan Ground. Demikian juga wireuntuk input yaitu dengan menghubungkan Gate pmos4 dengan Gatenmos4, selanjutnya menghubungkan pula dengan Portin. Wire un-tuk output dihubungkan dari Drain pmos4 dengan Source nmos4,lalu menghubungkan pula dengan Portout. Sementara wire substratedilakukan dengan menghubungkan Source pmos4 dengan substratepmos4 serta menghubungkan Drain nmos4 dengan substrate nmos4.

16. Penghilangan pemilihan komponen. Hal ini dilakukan dengan caramenekan sembarang lokasi kosong untuk tidak memilih simbol apapundi area Schematic.

4.4 Pengecekan dan Penyimpanan

4.4.1 Pengecekan

Pengecekan skema rangkaian selayaknya sering dilakukan guna mem-peroleh informasi ada tidaknya kesalahan dalam pembuatan skema rangka-ian. Pengecekan ini biasanya digunakan untuk mendeteksi adanya kesalahandalam keterhubungan antar simbol komponen elektronik yang digunakan pa-da skema rangkaian. Disamping itu juga untuk mengetahui apakah sudahbenar-benar sesuai dengan aturan pembuatan skema rangkaian yang diter-apkan di dalam Mentor GraphicsT M , sehingga hasil akhir skema rangkaiandapat dijamin kebenarannya.

Cara menjalankan pengecekan skema rangkaian dilakukan denganmenekan menu File lalu memilih Check Schematic dan menekan pilihantersebut. Menu ini diperlihatkan pada gambar 4.16.

Salah satu contoh window hasil pengecekan ditampilkan pada gambar4.17.


Gambar 4.16: Menu Check Schematic

Gambar 4.17: Contoh Hasil Pengecekan Skema Rangkaian

Nilai error sama dengan 0 mengindikasikan bahwa hasil pengecekanadalah benar. Akan tetapi jika ditemukan nilai error bukan 0, maka per-lu memperbaiki skema rangkaian pada bagian yang menimbulkan error. Ji-ka ditemukan nilai warning bukan 0, untuk sementara ini dapat diabaikan.Perbaikan untuk masalah warning akan dibahas pada buku seri MentorGraphicsT M berikutnya.

Untuk menutup window pesan error ini dapat dilakukan dengan menekanclick and drag dan memilih Close pada tombol pojok kiri atas window pesanhasil pengecekan tersebut. Menu ini diperlihatkan pada gambar 4.18.

4.5 Latihan 27

Gambar 4.18: Menu Close Window

4.4.2 Penyimpanan

Penyimpanan hasil kerja diharapkan selalu atau sering dilakukan. Hal iniditerapkan guna menjaga hal-hal yang tidak diinginkan seperti hilangnyahasil kerja akibat dari matinya komputer secara tidak wajar yang tidakdiduga sebelumnya.

Cara penyimpanan hasil kerja dilakukan dengan menekan menu Filelalu menekan Save Sheet atau Save Sheet As... agar menjadi nama sheetyang berbeda. Menu ini tampak pada gambar 4.16.

4.5 Latihan

Agar pemahaman di dalam pembuatan skema rangkaian pada MentorGraphicsT M lebih mendalam, serta peningkatan ketrampilan dalam penggu-naannya, berikut ini disediakan soal-soal untuk digunakan sebagai latihan.Anda bisa mengerjakan soal-soal berikut menggunakan panduan waktu yangdisediakan. Soal-soal ini sebagai berikut :

2 Menit : Apakah jenis view yang dapat digunakan untuk membuat skemarangkaian ?

3 Menit : Berapakah nilai grid window Design Architect IC yang biasa dit-erapkan untuk membuat skema rangkaian sehingga nyaman digunakan?

3 Menit : Dapatkah pembuatan skema rangkaian mengambil library danmenerapkannya dari beberapa jenis teknologi yang berbeda ?

5 Menit : Bagaimana cara mengubah nilai panjang dan lebar PMOS4dan NMOS4 pada skema rangkaian yang sedang dikerjakan ?


2 Menit : Bagaimana cara menyimpan dan mengecek sekaligus terhadapskema rangkaian yang sedang dikerjakan ?

30 Menit : Buatlah skema rangkaian yang membentuk gerbang NAND 2masukan dan NOR 2 masukan menggunakan device CMOS dari libraryAMS C35B4.

Bab 5

SIMULASI SKEMARANGKAIAN

Simulasi digunakan untuk melihat sistem sinyal yang terjadi pada rangka-ian. Dalam rangka menjalankan simulasi, perlu disiapkan beberapa hal se-bagai berikut :

1. Skema rangkaian yang benar sesuai dengan kaidah pembuatan skemarangkaian dan telah dilakukan pengecekan serta tidak memiliki error.

2. Penyediaan sumber daya bagi skema rangkaian secara keseluruhanterutama sinyal input, baik arus ataupun tegangan. Sumber daya yangditerapkan harus disesuaikan dengan jenis analisis yang akan dilakukan.Penyediaan sumber daya ini dapat disiapkan dalam bentuk catu dayaAC, DC ataupun komponen pembangkit sinyal atau Sensor.

3. Pembuatan ViewPoint. ViewPoint adalah bentuk lain dari hasil trans-formasi spice yang khusus disiapkan untuk proses simulasi.

4. Pengaturan parameter simulasi dan eksekusi simulasi agar diperolehdata-data simulasi. Proses eksekusi akan melakukan penyimpanandata-data ke dalam database yang khusus untuk kepentingan simulasi.

5. Analisis terhadap hasil simulasi. Hal ini lebih banyak dilakukan untukmelihat apakah skema rangkaian yang dibuat sesuai dengan kebutuhan.

5.1 Penyediaan Catu Daya

Bagian ini menjelaskan tentang bagaimana cara menambahkan catu dayake skema rangkaian. Dalam buku ini, akan diterapkan skema rangkaian In-

30 SIMULASI SKEMA RANGKAIAN

verter yang dibuat pada bab 4 tentang Pembuatan Skema Rangkaian danditambahkan sumber catu daya DC untuk diberikan kepada Input rangkaiantersebut.

Penambahan catu daya harus mengikuti teori-teori yang berlaku bagipembuatan rangkaian elektronika. Untuk itu, penjelasan berikutnya akanmengacu kepada teori arus dan tegangan yang berlaku sampai saat ini.Sedangkan langkah yang perlu dilakukan untuk memodifikasi skema rangka-ian Inverter adalah sebagai berikut :

1. Penambahan dua buah catu daya DC seperti tampak pada gambar5.1.

Gambar 5.1: Skema Catu Daya dan Rangkaian Inverter

Hal ini dilakukan dengan menggunakan MGC Library dan mengam-bil Source Lib. Mengubah nilai DC menjadi 3.3 Volt.

2. Penambahan VDD dan Ground selanjutnya meletakkannya sesuai den-gan posisi seperti yang diperlihatkan pada gambar 5.1.

3. Penambahan Portin dan meletakkannya sesuai dengan posisi sepertiyang diperlihatkan pada gambar 5.1.

4. Pengecekan dan penyimpanan hasil kerja segera dilakukan jika tidakditemukan error.

5.2 Pembuatan View Point 31

5.2 Pembuatan View Point

Dalam pembuatan View Point, dapat dengan mudah dilakukan denganmemilih menu HIT-Kit Utilities dan memilih Create ViewPoint danmenekan tombol mouse kiri. Anda akan dihadapkan pada isian DVE. Menuini ditampilkan pada gambar 5.2.

Gambar 5.2: Menu Create Viewpoint

Pengisian path dilakukan dengan menekan tombol Navigator dan mem-berikan isinya sesuai lokasi nama Cell yang dibuat sebelumnya, dalam halini adalah Inverter. Contohnya adalah :/ home / uul / Latihan01.proj / ams.libraries / TECH C35B4 lib / de-fault.group / logic.views /Perlu diperhatikan bahwa Inverter harus ditekan agar aktif terpilih danselanjutnya menekan tombol OK. Hal ini diperlihatkan pada gambar 5.3.

Gambar 5.3: Pengisian Path

Selanjutnya, perlu juga diperhatikan bahwa Technology Name harusterpilih C35B4 dan Viewpoint Level terpilih Device. Selanjutnya di-lakukan penekanan tombol OK pada window DVE. Pemilihan ini dita-mpilkan pada gambar 5.4.

Hasil pembuatan View Point akan dilaporkan dalam bentuk pesan Log.Hasil yang berhasil diindikasikan dengan tulisan Viewpoint creation finished!


Gambar 5.4: Window DVE

pada window Log disisi bawah, jika ternyata tidak demikian, maka harusmengulangi langkah pembuatan View Point kembali. Contoh pesan keber-hasilan diperlihatkan pada gambar 5.5.

Gambar 5.5: Pesan Hasil Pembuatan Viewpoint

5.3 Pengaturan Parameter Simulasi

Parameter simulasi merupakan data-data inisial awal yang digunakan un-tuk menjalankan simulasi. Nilai dan jenis parameter yang akan digunakanperlu disesuaikan dengan kebutuhan analisis.

Pada bagian ini akan dijelaskan bagaimana cara mengatur parameter sim-ulasi yang ditujukan untuk melihat sinyal input berupa perubahan nilai sinyalDC dari -3.3 Volt sampai dengan 3.3 Volt serta sinyal output yang dihasilkandari rangkaian Inverter dari sudut pandang besaran tegangan. Hal ini dimak-sudkan agar dapat dilakukan analisis terhadap perubahan tegangan DC yangdihasilkan oleh Inverter.

Pada Design Architect IC, pengisian parameter simulasi dilakukan didalam lingkungan mode simulasi. Untuk memasuki mode simulasi perlumenekan tombol Enter Simulation Mode pada toolbar sisi kiri sepertiterlihat pada gambar 5.6.

Ketika dihadapkan pada window Entering Simulation Mode sepertiditampilkan pada gambar 5.7, cukup memilih vpt c35b4 device lalu menekan

5.3 Pengaturan Parameter Simulasi 33

Gambar 5.6: Tombol Masuk Mode Simulasi

tombol OK. vpt c35b4 device adalah View Point yang dihasilkan pada subbab sebelumnya. View Point ini merupakan hasil transformasi dari bentukspice skema rangkaian Inverter dan akan menjadi bahan utama untuk ke-pentingan analisis simulasi tegangan DC.

Gambar 5.7: Memasuki Mode Simulasi

Setelah menentukan View Point yang digunakan, anda akan dihadapkanpada window Viewpoint. Window ini merupakan area kerja untuk simulasi.Setiap perubahan jenis analisis maupun parameternya dilakukan melalui areakerja ini.

Untuk memasukkan parameter simulasi sesuai dengan tujuan analisisseperti yang telah dijelaskan sebelumnya, yaitu analisis output tegangan DC,perlu dilakukan beberapa pengisian data parameter simulasi. Pengisian inidijelaskan dalam tahap-tahap berikut ini :

1. Pengaktifan model simulasi. Hal ini dilakukan dengan menekan menuHIT-Kit Utilities dan menekan tombol Set Simulation Models.Menu ini tampak pada gambar 5.8.

Anda akan dihadapkan pada window Model Parameter Selection.Untuk menyederhanakan pemahaman, sementara semua parameterdipilih typical. Penjelasan detil dari setiap pengertian parameter pada


Gambar 5.8: Menu Set Simulation Models

window ini dijelaskan pada buku seri Mentor GraphicsT M berikutnya.Setelah terisi semua maka selanjutnya menekan tombol OK. Contohpengisian ini tampak pada gambar 5.9.

Gambar 5.9: Pemilihan Parameter Model Simulasi

2. Pengecekan library model simulasi yang diterapkan untuk proses sim-ulasi. Hal ini dilakukan dengan menekan tombol Lib/Temp/Inc padapalette schematic sim. Cara pengecekan ini dipandu dengan tombolseperti tampak pada gambar 5.10.

Gambar 5.10: Tombol untuk Pengecekan Library Model Simulasi

Jika tertera 5 buah library model simulasi yang tertulis pada windowSet Library Paths seperti terlihat pada gambar 5.11 maka dilan-


jutkan dengan menekan tombol OK. Hal ini menandakan bahwa penge-cekan telah berhasil dan selesai dilakukan. Namun jika sebaliknya,maka perlu mengaktifkan model simulasi seperti yang dijelaskan padatahap sebelumnya.

Gambar 5.11: Pengecekan Library Model Simulasi

3. Penentuan parameter Analisis. Hal ini dilakukan dengan menekantombol Analyses... pada palette schematic sim. Gambar 5.12 me-nunjukkan tombol ini.

Gambar 5.12: Tombol Analyses

Pada saat window Setup Simulation Analysis aktif, perlu mengak-tifkan checkbox DC agar terisi pilihannya. Lalu menekan tombolsetup di sebelahnya seperti terlihat pada gambar 5.13.

Ketika window Setup DC Analysis sudah aktif, perlu dilakukanpengisian data-data awal parameter simulasi yang disesuaikan dengantujuan semula yaitu untuk analisis tegangan DC dari -3.3 Volt sam-pai 3.3 Volt. Hal ini dilakukan dengan menekan tombol radio bagian


Gambar 5.13: Pemilihan Analisis pada Simulasi

Source. Selanjutnya memilih Voltage Source V2, mengisi Start Volt-age -3.3 dan Stop Voltage 3.3 dan akhirnya menekan tombol OK.Langkah ini dipandu menggunakan gambar 5.14.

Ketika kembali ke window Setup Simulation Analysis, cukup di-lakukan penekanan tombol OK. Perlu diperhatikan bahwa jika tidakterlihat tombol OK pada window ini, maka perlu melakukan pengge-seran bar window sisi kanan.

4. Penyimpanan data hasil simulasi. Pada saat window Viewpointvpt c35b4 device sudah tampil kembali, langkah selanjutnya mengak-tifkan pemilihan kedua buah wire pada bagian Input dan Outputdengan cara selalu menekan tombol Ctrl pada keyboard dan menekanwire Input dan Output. Hal ini dapat juga dilakukan dengan caraclick and drag. Hasilnya tampak seperti pada gambar 5.15.

Selanjutnya menekan tombol Wave Outputs pada palette schematicsim dan menekan pilihan Save.... Hal ini dimaksudkan untuk meny-


Gambar 5.14: Pengisian Parameter Analisis DC

Gambar 5.15: Pemilihan obyek wire Input dan Output

impan data-data tegangan DC dari sinyal yang terjadi pada kedua wireInput dan Output. Tombol untuk melakukan hal ini tampak padagambar 5.16.

Gambar 5.16: Tombol Save untuk data Simulasi

Anda akan dihadapkan pada window Setup Outputs Options. Win-dow ini memberikan pilihan sifat sinyal yang perlu disimpan. Pemil-


ihan harus didasarkan kepada tujuan analisis seperti yang dijelaskansebelumnya. Sementara ini, penyimpanan data hanya dilakukan padasifat sinyal yang memiliki besaran tegangan saja. Untuk itu dilakukanpemilihan tabsheet All Signals dan memberikan checklist pada Volt-ages, selain itu dihilangkan checklistnya. Hal ini tampak seperti padagambar 5.17.

Gambar 5.17: Pengaturan Parameter Simulasi Semua Sinyal

Selanjutnya dilakukan pemilihan tabsheet Selected Components danperlu dipastikan bahwa pilihan Save tertuju pada Voltage dan plotitems? terdapat checklistnya. Hal ini menandakan bahwa data yangakan disimpan dan ditampilkan dalam bentuk grafik hanya data yangterjadi pada komponen yang terpilih yaitu wire Input dan Output.Selanjutnya menekan tombol OK pada window tersebut. Pemilihanini sama seperti ditampilkan pada gambar 5.18.

Gambar 5.18: Pengaturan Parameter Simulasi Jalur Terpilih

Anda akan dihadapkan pada window Setup Difference Plot. Padawindow ini diberi peluang untuk memilih cara menampilkan data dalambentuk grafik. Untuk sementara ini cukup dengan memilih Individ-ually lalu menekan tombol OK. Pemilihan ini tampak pada gambar5.19.

5.4 Eksekusi Simulasi 39

Gambar 5.19: Pengaturan Cara Menampilkan Hasil Simulasi

5.4 Eksekusi Simulasi

Untuk menjalankan simulasi, perlu diperhatikan kelengkapan pengisianparameter simulasi sesuai dengan tujuan analisisnya. Jika pengisian param-eter telah dilakukan dengan lengkap dan benar sesuai kaidah yang berlakuuntuk skema yang dibuat, anda dapat langsung menjalankan simulasi den-gan menekan tombol Run ELDO pada palette schematic sim. Tombol initampak pada gambar 5.20.

Gambar 5.20: Tombol Simulator ELDO

Anda akan memperoleh hasil 2 window pesan Netlisting designdan Simulating design. Pesan ini perlu diperhatikan dengan teliti, dibacadan dipahami agar tidak terjadi kesalahan persepsi. Jika ditemukan tulisan∗∗∗ > Current simulation completed pada window Simulating design makaanda telah memiliki data-data hasil simulasi. Jika tidak, diperlukan per-baikan terhadap parameter yang telah diisi sebelumnya. Contoh hasil ek-sekusi Netlist dan simulator ELDO tampak pada gambar 5.21 dan 5.22.

Sangat penting untuk diperhatikan bahwa bilamana dilakukan perbaikanterhadap skema rangkaian, maka harus melakukan pembuatan View Point


Gambar 5.21: Pesan Hasil Netlisting

Gambar 5.22: Pesan Hasil Simulasi

sebelum proses simulasi dikerjakan. Hal ini dimaksudkan agar proses simulasimenggunakan bahan utama View Point sesuai dengan skema rangkaian yangdibuat. Namun bilamana perubahan hanya dilakukan pada perubahan nilai-nilai parameter simulasi, maka tidak perlu melakukan pembuatan View Pointlagi.

5.5 Penayangan Hasil Simulasi

Untuk melihat data-data hasil simulasi, dalam hal ini diperlukan un-tuk proses analisis sinyal Inverter, dapat dilakukan dengan menekan tombol

5.5 Penayangan Hasil Simulasi 41

View Waves pada palette schematic sim dan selanjutnya memilih danmenekan tombol New Window. Cara ini dilakukan seperti tampak padagambar 5.23.

Gambar 5.23: Tombol untuk Menampilkan Hasil Simulasi

Anda akan ditampilkan hasil pola sinyal pada window baru yaituEZwave. Bentuk hasil simulasi ditayangkan dalam bentuk grafik sesuaidengan parameter yang diisi pada sub bab sebelumnya. Hal ini terlihat padagambar 5.24.

Gambar 5.24: Tampilan Hasil Simulasi


Window EZwave digunakan untuk menampung data sekaligusmenampilkannya dalam bentuk grafik hasil-hasil simulasi. Tentunya untukkepentingan analisis sinyal yang dihasilkan dari skema rangkaian yang dibu-at, baik pada project Latihan01 ini maupun untuk project lainnya. Tampakbahwa pada gambar 5.24 terlihat adanya perubahan besar tegangan outputdari rangkaian Inverter dengan slope yang halus.

Agar nyaman untuk dilakukan analisis, selayaknya perlu dilakukanpengaturan posisi window EZwave dan ukurannya untuk melihat hasil grafikagar diperoleh tampilan yang sesuai dengan kebutuhan. Penggunaan secaradetil dan pengaturan konfigurasi window EZwave dijelaskan pada buku seriMentor GraphicsT M berikutnya.

5.6 Variasi Analisis pada Simulasi

Analisis dapat dilihat dari berbagai sudut pandang. Di dalam MentorGraphicsT M telah disediakan berbagai cara dalam melakukan analisis ter-hadap suatu skema rangkaian. Diantaranya adalah analisis AC, DC, Noisedan lain-lain.

Agar lebih memahami lebih luas tentang analisis simulasi, berikut inidijelaskan cara melakukan analisis Transient terhadap skema rangkaian In-verter dengan memberikan sinyal input berupa deretan pulsa. Anda perlumempelajari kembali pada bab 4 tentang Pembuatan Skema Rangkaian jikaanda belum melakukannya.

Langkah-langkah dalam melakukan analisis Transient untuk skemarangkaian Inverter adalah sebagai berikut :

1. Perlu dipastikan bahwa Viewpoint Inverter telah dibuat di dalam win-dow Design Architect IC dan berada pada mode Simulasi.

2. Pengisian parameter analisis transient. Hal ini dilakukan dengan men-gaktifkan window Setup Simulation Analysis dengan cara menekantombol Analyses... pada palette schematic sim. Selanjutnya men-gaktifkan pilihan checkbox Transient dan menekan tombol setup disebelah kanannya. Pada window Setup Transient Analysis sepertitampak pada gambar 5.25, perlu diberikan nilai pada Output StartTime (TSTART) dengan 0 dan Stop Time (TSTOP) dengan500N. Kedua waktu ini menunjukkan rentang waktu yang akan dita-mpilkan pada grafik hasil simulasi yaitu dari 0 sampai 500 nano detik.Sementara isian lain dihilangkan dan perlu dipastikan bahwa tombolradio IC telah terpilih. Selanjutnya menekan tombol OK. Jika kembali

5.6 Variasi Analisis pada Simulasi 43

ke window Setup Simulation Analysis, maka menekan tombol OKuntuk mengakhiri pengisian parameter simulasi ini.

Gambar 5.25: Pengisian Parameter Analisis Transient

3. Pemasangan sumber sinyal khusus untuk Input. Hal ini dapat di-lakukan dengan menerapkan Forces. Untuk melakukan hal ini, perlumemilih jalur (wire) Input, click and drag jalur tersebut pada win-dow ViewPoint (vpt c35b4 device) untuk skema rangkaian Inverter se-hingga akan tampak garis putus-putus. Selanjutnya menekan tombolForces pada palette schematic sim dan menekan tombol Add....Menu penambahan sumber daya Force ditampilkan pada gambar 5.26.

Gambar 5.26: Tombol Add Force

4. Pengisian parameter sumber sinyal Forces yang berupa Pulsa. Padawindow Add Force, perlu diisi data-data berikut seperti ditunjukkanpada gambar 5.27 :

• Name = FORCE Input

• Signal = Input


• Forcing = Voltage (Mengaktifkan tombol radionya)

• Reference Net = GROUND

• Source Type = PULSE (Memilih dan menekan tabsheet PULSE)

• Initial Value (V/A) = 0

• Pulsed value (V/A) = 3.3

• Delay (s) = 0

• Rise Time (s) = 1e-9

• Fall Time (s) = 1e-9

• Mengaktifkan tombol radio Width/Period

• Pulse Width (s) = 50e-9

• Period (s) = 100e-9

Gambar 5.27: Pengisian Parameter Pulsa

Perlu diperhatikan bahwa definisi tersebut akan diterapkan untuk inputrangkaian Inverter. Sehingga bilamana perlu dicek apakah sudah sesuai

5.6 Variasi Analisis pada Simulasi 45

dengan kebutuhan atau tidak. Pengecekan pulsa ini dapat dilakukandengan menekan tombol View in EZWave agar dapat dilihat bentukdan besarannya.

Jika data yang diisikan sudah sesuai, selanjutnya menekan tombol OK.Jika anda mendapat pesan bahwa Pulsa akan menimpa sumber tegan-gan yang sudah ada seperti tampak pada gambar 5.28, cukup menekantombol Yes. Hal ini menyatakan bahwa sumber tegangan DC V2 akandinonaktifkan sehingga tidak berpengaruh kepada rangkaian Inverter.

Gambar 5.28: Pesan Menonaktifkan Sumber Daya DC V2

Dapat diperhatikan pada gambar 5.29, tampak bahwa sumber tegan-gan DC V2 diberi tanda NULL yang berarti tidak mempunyai ni-lai apapun dan jalur Input diberi simbol baru berupa lingkaran yangmewakili Force. Pada jalur inilah pulsa diberikan untuk rangkaianInverter.

Gambar 5.29: Pemilihan Jalur, NULL dan Simbol FORCE

5. Penyediaan object yang akan diambil data-data simulasi yang selanjut-nya dimasukkan ke dalam database simulasi. Hal ini akan diterapkan


pada bagian Input dan Output skema rangkaian Inverter. Untukmelakukan hal ini, cukup dengan menekan bagian jalur input dan out-put atau dengan cara click and drag. Anda dapat juga menggunakantombol Ctrl pada keyboard untuk memudahkan dalam memilih ob-ject lebih dari satu. Hasil pemilihan ini terlihat pada gambar 5.29.Perlu dipastikan bahwa jalur yang terpilih akan menampakkan garisputus-putus.

6. Pengisian parameter jenis analisis simulasi. Hal ini dilakukan den-gan menekan tombol Wave Outputs pada palette schematic simlalu menekan tombol Save. Pada window Setup Outputs Options,perlu dihilangkan pilihan Current pada tabsheet All Signals dan se-lanjutnya menekan tabsheet Selected Advanced. Perlu dipastikanbahwa Analysis Type mengaktifkan TRAN dan Display FFT Resultmengaktifkan Mag. Selanjutnya menekan tombol OK. Pengisian iniditampilkan pada gambar 5.30.

Gambar 5.30: Pengisian Parameter Jenis Hasil Analisis Simulasi

Pada window Setup Difference Plot, cukup dipilih jenis plot padatombol radio Individually lalu menekan tombol OK.

7. Eksekusi simulasi dengan menekan tombol Netlist dan atau Run EL-DO pada palette schematic sim untuk dapat memperoleh data-datasimulasi. Perlu diperhatikan hasilnya apakah masih terdapat error atautidak. Jika masih terdapat error maka anda perlu memperbaiki rangka-ian atau memperbaiki sumber sinyal seperti yang dijelaskan pada babsebelumnya.

5.7 Latihan 47

8. Penayangan hasilnya agar dapat dilakukan analisis dengan menekantombol View Wave dan menekan New Window atau Overlay.Salah satu contoh hasil penayangan simulasi ini tampak pada gambar5.31.

Gambar 5.31: Hasil Simulasi Inverter menggunakan Pulsa

5.7 Latihan

Agar pemahaman di dalam simulasi skema rangkaian pada MentorGraphicsT M lebih mendalam, serta peningkatan ketrampilan dalam penggu-naannya, berikut ini disediakan soal-soal untuk digunakan sebagai latihan.Anda bisa mengerjakan soal-soal berikut menggunakan panduan waktu yangdisediakan. Soal-soal ini sebagai berikut :

3 Menit : Apakah View Point itu ?

3 Menit : Mengapa pemberian nilai parameter catu daya untuk simulasisebesar 3.3 Volt, bukan 5 Volt ?

5 Menit : Berapakah nilai tegangan masukan yang diberikan untuk invert-er ketika sinyal (tegangan) keluarannya mulai berubah dari tinggi kerendah serta rendah ke tinggi ?

2 Menit : Akibat dari apakah NULL terjadi pada komponen DVE yangsedang aktif ?


10 Menit : Bagaimana cara memperlihatkan hasil simulasi dari selisihtegangan masukan dan tegangan keluaran pada skema rangkaian in-verter ?

10 Menit : Bagaimana cara memperlihatkan hasil simulasi berupa perbe-daan fase dari sinyal masukan dan sinyal keluaran pada skema rangka-ian inverter ?

20 Menit : Buatlah grafik hasil simulasi terhadap rangkaian inverter den-gan menggunakan sumber sinyal masukan segitiga sinusoidal.

45 Menit : Buatlah grafik hasil simulasi terhadap rangkaian NAND 2 ma-sukan dan NOR 2 masukan dengan menggunakan sumber sinyal ma-sukan tegangan DC konstan untuk masukan pertama dan sinusoidaluntuk masukan kedua.

Bab 6

PEMBUATAN LAYOUT

Bagian ini akan menjelaskan cara pembuatan Layout yang mengacu kepa-da skema rangkaian Inverter yang telah dipaparkan pada bab sebelum-nya. Technology beserta aturannya menggunakan library dari AMS. Ji-ka anda belum mengetahui aturan tersebut, anda dapat mempelajarinyapada dokumen aturan pembuatan Layout yang diterbitkan oleh AMS dihttp://asic.austriamicrosystems.com. Sebagian informasi aturan ini tercan-tum di lampiran.

Layout dibuat di dalam fasilitas IC Station. Hal ini dapat dilakukandengan mempersiapkan IC Station agar dapat digunakan dengan nyamandan selanjutnya menggambar Layout.

6.1 Penyiapan IC Station

Untuk mengaktifkan IC Station, digunakan langkah-langkah sebagaiberikut :

1. Pengaktifan AMS IC Studio. Jika belum aktif, cukup menjalankan-nya dengan menggunakan perintah baris seperti dijelaskan pada bab 2tentang Persiapan.

2. Penentuan rumpun layout ke dalam cell Inverter. Contoh yang dije-laskan di sini, rumpun layout yang akan dibuat juga merupakan bagiandari cell Inverter. Hal ini dilakukan dengan mengaktifkan pemilihan di-rektori TECH C35B4 pada window Library yang ada di IC Studio.Hasilnya akan tampak beberapa disain Cell. Dalam buku ini akanmenggunakan contoh Cell Inverter yang dibuat pada bab sebelumnya.

50 PEMBUATAN LAYOUT

Jika belum terlihat cell Inverter, perlu dilakukan penekanan menu Editkemudian menekan Refresh. Cara ini ditunjukkan pada gambar 6.1.

Gambar 6.1: Menu Refresh

Jika masih belum terlihat, sebaiknya perlu diulangi langkah pembuatancell tersebut seperti dijelaskan pada bab 4 tentang Pembuatan SkemaRangkaian.

3. Pengecekan ketersediaan skema rangkaian. Hal ini digunakan untukmengetahui apakah tersedia skema rangkaian yang akan dibuat layout-nya. Cara pengecekan dilakukan dengan menekan cell Inverter padawindow Cell. Perlu dipastikan bahwa Cell Inverter telah memilikiSchematic pada window View. Cara ini ditunjukkan pada gambar6.2.

Gambar 6.2: Cell Inverter

4. Pembuatan View baru untuk layout. Hal ini dilakukan dengan menekantombol mouse kanan pada wilayah kosong di dalam window View,kemudian menekan New View seperti diperlihatkan pada gambar 6.3.

Gambar 6.3: Menu New View

6.1 Penyiapan IC Station 51

5. Pada window Create New View, nama Cell diisi dengan nama In-verter dan View Type dipilih Layout. Selanjutnya menekan tombolFinish. Hal ini ditampilkan pada gambar 6.4.

Gambar 6.4: Window Pengisian View dan Nama Layout Baru

Beberapa saat kemudian akan aktif window IC Station. Window initampak pada gambar 6.5.

Gambar 6.5: Window IC Station

52 PEMBUATAN LAYOUT

6.2 Cara Pembuatan Layout

Bagian ini menjelaskan cara menggambar Layout yang bersumber dariskema rangkaian Inverter. Untuk memudahkan cara merancang Layoutdan cepat dalam pemahamannya, telah disiapkan bentuk Layout seperti dita-mpilkan pada gambar 6.6 untuk dijadikan panduan pada penjelasan berikut-nya.

Gambar 6.6: Layout Rangkaian Inverter

Sebelum memulai proses penggambaran layout, perlu diperhatikan ten-tang trik yang sangat membantu dalam proses pembuatan layout. Terdapatdua trik penting yaitu :

1. Selalu berhati-hati dalam memilih object yang tersedia di area kerjalayout. Sangat penting untuk sering menghilangkan pemilihan yangaktif terhadap komponen layout. hal ini dapat dilakukan denganpenekanan tombol mouse kanan dan menekan Unselect, lalu menekanAll untuk menghilangkan pilihan saat itu jika dirasakan kesulitandalam menentukan pilihan object. Selanjutnya dilakukan pilihan satupersatu.

2. Pengaturan kejelasan pandang komponen layout. Hal ini dilakukandengan mengatur posisi zoom agar nyaman dan jelas dilihat dengan

6.2 Cara Pembuatan Layout 53

melakukan click and drag secara diagonal menggunakan tombol tengahmouse atau dapat juga dilakukan dengan menekan menu View lalumemilih dan menekan Zoom selanjutnya menekan In atau Out.

Setelah persiapan diselesaikan dan window IC Station aktif, proses pem-buatan Layout dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa langkah se-bagai berikut :

1. Pengaktifan lapisan layout. Hal ini dilakukan dengan menekan menuShow LP untuk menampilkan berbagai lapisan-lapisan yang diper-lukan dalam perancangan Layout. Menu ini dapat dilihat pada gambar6.7.

Gambar 6.7: Menu Show LP

2. Penyajian fasilitas menu pembuatan layout. Hal ini dilakukan den-gan menekan menu HIT-Kit Utilities lalu menekan AMS Devices.Menu ini tampak pada gambar 6.8.

Gambar 6.8: Menu AMS Devices

3. Penyediaan komponen layout PMOS. Hal ini dilakukan denganmenekan tombol MOS pada palette AMS Devices seperti ditun-jukkan pada gambar 6.9.

Pada window tersebut, Width diisi dengan 0.4 dan Length diisi dengan0.35. Pada bagian Mos Transistor Types dipilih pmos4 sedangkanSequence dibiarkan isinya seperti nilai asalnya. Pengisian ini tampakpada gambar 6.10.

Jika telah sesuai pengisiannya, dapat dilakukan penekanan tombol OKuntuk menempatkannya pada area kerja. Hal ini dilakukan dengan

54 PEMBUATAN LAYOUT

Gambar 6.9: Tombol MOS

Gambar 6.10: Pengisian Parameter MOS

menggerakkan kursor pada posisi area kerja dan menekan mouse kiriuntuk menempatkannya sesuai dengan lokasinya.

4. Penyediaan komponen layout NMOS. Penyediaan komponen nmos4dapat dilakukan dengan cara dan dengan nilai Width dan Length yangsama seperti pmos4. Kemudian menempatkan nmos4 dibawah pmos4.

5. Pembuatan POLY1 yang menghubungkan POLY pmos4 (GATE) den-gan nmos4 (GATE). Hal ini dilakukan dengan menekan tombol mousekanan pada wilayah kosong di area kerja Layout, menekan Add danmenekan Shape:. Menu ini diperlihatkan pada gambar 6.11. Kursordiposisikan pada POLY pmos4 (GATE) dan melakukan click and draguntuk membentuk persegi panjang menuju POLY nmos4 (GATE) dantertempel kepadanya.

6. Pembuatan MET1 dengan ukuran width 0.5 yang disediakan untukInput dan menempelkannya ke POLY1 untuk kedua pmos4 dan nmos4.Pembuatan MET1 juga dilakukan untuk SOURCE pmos4 agar dap-at dihubungkan dengan VDD serta MET1 yang diperlukan DRAINnmos4 untuk dihubungkan dengan Ground. Aturan lebar Metal dap-at dilihat pada lampiran.


Gambar 6.11: Menu Add Shape

7. Pembuatan MET1 yang menghubungkan METAL pmos4 (DRAIN)dengan METAL nmos4 (SOURCE). Hal ini dilakukan dengan metodePath:. Cara ini dengan menekan mouse kanan di lokasi kosong padaarea kerja Layout, menekan Add, menekan Path: seperti pada gambar6.11. Ketika window dialog muncul disisi bawah, dilakukan penekanantombol Options... pada window ADD PATH. Window dialog initampak pada gambar refgbr-5-12.

Gambar 6.12: Pilihan Option pada ADD PATH

Untuk menempatkan MET1, dapat dilakukan dengan menekan MET1pada bagian Choose one layer name dan mengisi 0.5 pada Width.Pilihan lain dibiarkan sesuai dengan nilai asalnya. Selanjutnyamenekan tombol OK. Window pemilihan lapisan layout tampak pa-da gambar 6.13.

MET1 perlu diatur supaya terhubung dengan METAL pmos4 dannmos4. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan fungsi-fungsimove, baik vertical, horizontal, relative, notch dan lain-lain agarberhasil dalam menghubungkannya. Fungsi-fungsi ini tampak padagambar 6.14.

8. Pembuatan konektor yang menghubungkan POLY1 dengan MET1yang digunakan untuk Input. Hal ini dilakukan dengan menekan menuHIT-Kit Utilities lalu memilih dan menekan AMS Interconnectseperti tampak pada gambar 6.8. Pada palette AMS Interconnectdilakukan penekanan GB-Path seperti tampak pada gambar 6.15.

56 PEMBUATAN LAYOUT

Gambar 6.13: Window Pemilihan Lapisan Layout

Gambar 6.14: Menu Edit

Gambar 6.15: Tombol GB-Path

Anda akan dihadapkan pada window GB. Width diisi dengan 0.5 dantombol radio Contacts diaktifkan. Pilihan p1m1 pada Gb Typesdiaktifkan. Path Style dan Endstyle dibiarkan seperti nilai asalnya.Anda dapat melihat aturan pembuatan konektor pada lampiran. Jikasudah lengkap dapat dilakukan penekanan tombol OK. Pengisian initampak pada gambar 6.16.

Posisi kursor diatur dan dilakukan click and drag pada lokasi koneksiantara POLY1 dan MET1.

9. Penyimpanan hasil disain perlu dilakukan dahulu. hal ini dijalankan


Gambar 6.16: Pengisian pada Window GB-Path

dengan menekan simbol Save Cell seperti tampak pada gambar 6.17.

Gambar 6.17: Tombol Save Cell

10. Pengecekan Layout. Hasil disain ini dapat diterapkan dan diuji denganpengecekan DRC. Hal ini dilakukan dengan menekan menu Checkingdan menekan DRC (ICrules). Menu ini tampak pada gambar 6.18.

Gambar 6.18: Menu DRC (ICrules)

Hasil pengecekan tampil pada window log di sisi bawah. Perlu diper-hatikan nilai/jumlah error yang dihasilkannya. Contohnya tampak pa-da gambar 6.19.

Gambar 6.19: Contoh Hasil Pengecekan DRC IC Rules

Pada contoh ini terlihat ada 23 error yang terjadi pada gambar layoutyang sedang dikerjakan. Penjelasan detil tentang variasi jenis errordisajikan pada buku seri Mentor GraphicsT M selanjutnya.

58 PEMBUATAN LAYOUT

11. Perbaikan layout akibat adanya error. Perbaikan Layout dilakukan satupersatu dengan menerapkan pengecekan berulang. Metode perbaikanini menggunakan penekanan menu Checking dan DRC (ICrules)serta penekanan First Error dan Next Error seperti menu padagambar 6.18. Hasilnya tampak pada window log di sisi bawah. Per-baikan dapat dilakukan baik menggunakan cara Add-Shape: maupunAdd-Path:. Perbaikan ini dilakukan bila ditemukan permasalahan er-ror yang tertulis pada pesan, seperti :

(a) Jika terdapat kategori pesan ”Warning” atau ”ERC Warning”, un-tuk sementara ini dibiarkan tanpa perbaikan dahulu. Hal ini akandibahas pada buku seri Mentor Graphics berikutnya.

(b) Pesan NWELL HOT. Hal ini dibahas pada buku seri MentorGraphics berikutnya.

(c) Pesan Minimum density of POLY1 area, untuk sementara ini dib-iarkan saja seperti apa adanya. Anda bisa mempelajarinya secaradetil pada lampiran.

(d) Pesan Minimum PPLUS spacing diperbaiki dengan penambahanPPLUS pada posisi yang ditunjukkan pada area kerja Layout.Aturan PPLUS ini dapat dilihat pada lampiran.

(e) Pesan Missing FIMP layer diperbaiki dengan penambahan FIMPpada posisi yang ditunjukkan pada area kerja Layout. AturanFIMP ini dapat dilihat pada lampiran.

(f) Pesan Missing NLDD layer diperbaiki dengan penambahan NLDDpada posisi yang ditunjukkan pada area kerja Layout. AturanNLDD ini dapat dilihat pada lampiran.

12. Pengaturan nama Pin masing-masing koneksi ke object luar agar da-pat ditampilkan di Layout. Hal ini dilakukan dengan menekan menuSetup, memilih dan menekan IC.... Menu ini tampak pada gambar6.20.

Anda akan dihadapkan pada window Setup IC. Tombol radioPort/Pin Name Display harus diaktifkan pada posisi On. Jikatelah dilaksanakan, selanjutnya dapat dilakukan penekanan tombolOK. Window ini tampak pada gambar 6.21.

Penjelasan mengenai parameter lain pada window Setup IC akan dis-ajikan pada buku seri Mentor GraphicsT M berikutnya.

13. Pemberian nama setiap koneksi Port. Hal ini dilakukan denganmenekan tombol mouse kanan pada setiap MET1 untuk VDD, In-


Gambar 6.20: Menu IC

Gambar 6.21: Pengisian Parameter Setup IC

put, Ground dan Output. Selanjutnya diberi nama dengan caramenekan MET1 pada bagian VDD dengan nama VVdd, bagian In-put dengan nama Input, bagian Ground dengan nama VVss, bagianOutput dengan nama Output. Perlu dipastikan bahwa MET1 telahterpilih, lalu menekan tombol mouse kanan, menekan Add, menekanMake, menekan Port:. Contohnya tampak pada gambar 6.22 untuk

60 PEMBUATAN LAYOUT

Tabel 6.1: Tabel Nama, Jenis dan Arah PortPort Connection Port Name Port Type Direction

Input Input Signal InVdd VVdd Power In

Ground VVss Power InOutput Output Signal Out

MET1 bagian VDD.

Gambar 6.22: Menu Make Port

Pada window Make Port, Port Name diisi dengan VVdd, Port Typedipilih Power, Direction dipilih In seperti tampak pada gambar 6.23.

Gambar 6.23: Pengisian Nama Port VDD

Sedangkan untuk MET1 yang lain perlu diselesaikan dan nilai PortName, Port Type dan Direction sesuai dengan kepentingan portyang bersangkutan. Agar lebih jelas pemahamannya, berikut ini dis-ajikan nilai parameter masing-masing Port tersebut ke dalam tabel 6.1.

14. Penyimpanan hasil kerja. Penyimpanan hasil disain layout perlu segera

6.3 Latihan 61

dilakukan dengan menekan simbol Save Cell seperti terlihat pada gam-bar 6.17.

6.3 Latihan

Agar pemahaman di dalam pembuatan layout pada Mentor GraphicsT M

lebih mendalam, serta peningkatan ketrampilan dalam penggunaannya,berikut ini disediakan soal-soal untuk digunakan sebagai latihan. Anda bisamengerjakan soal-soal berikut menggunakan panduan waktu yang disediakan.Soal-soal ini sebagai berikut :

2 Menit : Apakah layout itu ?

2 Menit : Apakah nama window yang digunakan untuk membuat layout ?

3 Menit : Berapakah jenis lapisan CMOS yang ada pada teknologi AMSC35B4 ?

10 Menit : Sebutkan fungsi-fungsi tombol tengah (wheel-scroll) padamouse ketika dilakukan click and drag ?

5 Menit : Berapa ukuran minimal yang diperbolehkan untuk membuatMET1 pada teknologi AMS C35B4 ?

3 Menit : Apakah komponen layout yang diperlukan untukmenghubungkan antara POLY1 dan MET1 ?

2 Menit : Bagaimana cara melakukan pengecekan sekaligus penyimpananterhadap layout yang sedang dibuat ?

3 Menit : Bagaimana cara menampilkan nama port pada METAL yangdibuat untuk layout ?

5 Menit : Mengapa port Vdd dan port Ground pada layout inverter mem-punyai arah (direction) IN ?

45 Menit : Buatlah layout untuk skema rangkaian NAND 2 masukan danNOR 2 masukan. Lakukan juga pengecekan terhadap kedua layouttersebut agar tidak ada kesalahan.

Bab 7

SIMULASI LAYOUT

Simulasi layout ditujukan untuk menguji apakah layout yang dibuat su-dah benar sesuai dengan disain IC yang diharapkan. Layout tidak bisa secaralangsung disimulasikan sehingga diperlukan proses transformasi bentuk darilayout menjadi suatu library cell. Transformasi ini dapat dilakukan denganmembuat symbol baru yang mewakili fungsi dan mekanisme kerja dari layoutyang dibuat. Selanjutnya symbol ini diaktifkan di dalam Design ArchitectIC yang akan dapat dengan mudah dijadikan object yang disimulasikan.

Bab ini akan menjelaskan cara menyiapkan, menjalankan dan melihathasil simulasi terhadap disain layout yang dibuat pada bab 6 tentang Pem-buatan Layout. Langkah-langkah menuju simulasi ini dipaparkan pada subbab berikut.

7.1 Ekstraksi Netlist dari Layout

Sebelum melakukan simulasi Layout, perlu dilakukan ekstraksi Netlistyang terbentuk dari layout yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya. Hasilekstraksi ini merupakan deskripsi Spice dari layout yang bersangkutan. Un-tuk melakukan ekstraksi, perlu menekan tombol ICTrace (M) pada paletteIC Palettes. Tombol ini tampak pada gambar 7.1.

Kemudian menekan tombol Netlist pada palette ICtrace (M) sepertitampak pada gambar 7.2.

Anda dihadapkan pada window tentang Write Mask Netlist. Windowini tampak pada gambar 7.3.

Penting untuk tidak dilupakan, harus melakukan penekanan tombol Yespada bagian Write Database. Selanjutnya melakukan pengisian dan pengak-

64 SIMULASI LAYOUT

Gambar 7.1: Tombol ICTrace (M)

Gambar 7.2: Tombol Netlist

Gambar 7.3: Pengisian Parameter Database Mask Netlist

7.1 Ekstraksi Netlist dari Layout 65

tifan tombol radio terhadap parameter yang terdapat pada window tersebutmenggunakan data-data berikut ini :

• File Name = maskdb

• Enable Location Probing = Yes

• Load Database = Yes

• Name = Inverter.cir

• Format = HSPICE

• System Name = Layout

• Substitute Slashes = No

• Specify Schematic Source = No

• Back Annotate Device Properties = No

Jika sudah lengkap terisi maka selanjutnya menekan tombol OK pada win-dow tersebut. Perlu diperhatikan pada window log, jika masih terjadi ke-salahan maka diperlukan pengulangan langkah-langkah pengisian parameteragar benar dan sesuai dengan disain yang diinginkan.

Hasil ekstraksi ini tersimpan di dalam file Inverter.cir yang terletak didirektori kerja IC Station, dalam hal ini dapat dilihat dengan cara menekanmenu MGC, memilih dan menekan pointer Notepad, memilih dan menekanpointer Open, memilih dan menekan Edit.... Cara ini juga ditampilkanpada gambar 7.4.

Gambar 7.4: Menu Editor Notepad dari IC Station

Pada window pesan Select file to edit, perlu penekanan tombolNavigator... untuk merujuk ke file Inverter.cir yang terletak di$ TECH C35B4/default.group/layout.views/Inverter. Window ini tampak padagambar 7.5.

66 SIMULASI LAYOUT

Gambar 7.5: Pengisian Lokasi File .cir

Anda akan dihadapkan pada tampilan editor yang mirip dengan gambar7.6.

Gambar 7.6: Editor Notepad untuk Inverter.cir

Dari gambar 7.6 dapat diketahui bahwa Netlist tersebut dibangun darirangkaian yang bernama Inverter yang sesuai dengan nama Layout yangdibuat. Rangkaian ini didefinisikan diantara pernyataan .subckt dan .ends.Rangkaian ini mengandung 2 transistor m0 dan m1 serta beberapa nilai ka-pasitansi parasitik yang dimiliki Layout. Agar anda bisa melakukan simulasinetlist ini, anda perlu memodifikasi file ini terhadap semua nilai pmos4 men-jadi MODP dan nmos4 menjadi MODN. Disamping itu, anda perlu jugamengubah nama rangkaian (dalam hal ini Inverter) pada baris .subckt dan.ends. Misalnya, Inverter diubah menjadi sInverter, huruf ”s” didepannyamenunjukkan bahwa komponen ini adalah suatu symbol.

Ketika dilakukan perbaikan file Inverter.cir dan menyimpannya,dimungkinkan akan ditampilkan pesan Save Change ...? seperti terlihat padagambar 7.7. Jika yakin bahwa pembaharuan isinya sudah benar maka cukupmenekan tombol Yes.

7.2 Pembuatan Symbol 67

Gambar 7.7: Pesan Penyimpanan Perubahan File Inverter.cir

7.2 Pembuatan Symbol

Pembuatan symbol sInverter dilakukan menggunakan langkah-langkah se-bagai berikut :

1. Pengaktifan IC Studio. Hal ini dilakukan dengan menekan mousekanan pada window View untuk Cell Inverter yang telah dibuatsebelumnya. Lalu memilih dan menekan tombol New View sepertiterlihat pada gambar 7.8.

Gambar 7.8: Window Pembuatan View Baru

Cell name diisi dengan Inverter, memilih View Type pada Symboldan View Name diisi Symbol. Pengisian ini tampak pada gambar 7.9.Selanjutnya menekan tombol Finish.

Gambar 7.9: Pengisian Parameter View untuk Symbol

Anda akan dihadapkan pada window Design Architect-IC.

2. Pembuatan skema gambar symbol seperti tampak pada gambar 7.9dengan memanfaatkan tombol Add Rectangle dan Pin pada toolbarsisi kiri. Bilamana perlu, dapat digunakan juga Add Line.

68 SIMULASI LAYOUT

Gambar 7.10: Symbol Inverter

Perlu diingat bahwa nama yang diberikan untuk Pin harus disesuaikandengan file .cir yang dibuat sebelumnya. Pada contoh .cir pembahasanpada bab sebelumnya digunakan nama pin Input, VVdd, VVss danOutput.

3. Pengisian parameter symbol. Hal ini dilakukan dengan memilih objectkotak (rectangle) dan menekan mouse kanan, memilih dan menekanproperties lalu menekan Add.... Pada window Add MultipleProperties, perlu dilengkapi dengan beberapa pasangan data Proper-ty Name dan Property Value sebagai berikut :

• ELEMENT : X

• MODEL : sInverter, disesuaikan dengan nama yang sama denganbaris .subckt pada file Inverter.cir.

• ASIM PINORDER : Input, VVdd, VVss, Output, disesuaikan den-gan input - output pada file Inverter.cir yang dipisah dengantanda koma.

• Nilai parameter lain dibiarkan sama seperti nilai asalnya.

Pengisian ini tampak pada gambar 7.11. Selanjutnya menekan tombolOK jika sudah terisi dengan benar.

4. Perlu dipastikan bahwa symbol yang dibuat tidak ada kesalahan. Halini dilakukan menggunakan pengujian dengan menekan menu File,memilih dan menekan Check Symbol. Contoh hasilnya tampak padagambar 7.12.

Selanjutnya tutup window Check tersebut jika telah selesai mema-haminya.

7.3 Pembuatan Skema Rangkaian Uji 69

Gambar 7.11: Pengisian Property Symbol Inverter

Gambar 7.12: Hasil Pengecekan Symbol

5. Penyimpanan hasil disain symbol dapat dilakukan dengan menekantombol Save.

7.3 Pembuatan Skema Rangkaian Uji

Skema rangkaian uji digunakan sebagai bahan simulasi dan digunakanuntuk menguji apakah layout yang diwakili oleh symbol sudah dibuat den-gan benar. Hal ini dilakukan dengan mendisain skema rangkaian melaluiDesign Architect-IC. Untuk membuatnya, dilakukan langkah-langkah se-bagai berikut :

1. Pengaktifan IC Studio. Pada window Cell, menekan tombol mousekanan, memilih dan menekan New View.

2. Pada window View Type, mengisi Cell Name dengan uji-Inverteruntuk contoh yang diterapkan disini, memilih View Type padaSchematic, dan View Name berisi Schematic. Selanjutnya menekantombol Finish. Langkah ini tampak pada gambar 7.13.

70 SIMULASI LAYOUT

Gambar 7.13: Pengisian Parameter View untuk Skema Rangkaian Uji

3. Pengaturan window Design Architect-IC agar nyaman untuk digu-nakan dalam bekerja. Salah satu caranya menyiapkan library, hal inidilakukan dengan menekan tombol Show/Hide Library Pallete pa-da toolbar sisi kiri.

4. Pada window area kerja, menekan mouse kanan, memilih dan menekanAdd Instance, lalu memilih dan menekan Choose Symbol. Menuini tampak pada gambar 7.14.

Gambar 7.14: Menu Choose Symbol

5. Pada window Add Instance, melakukan penekanan TECH C35B4 pa-da bagian Library, menekan Inverter pada bagian Cell. Contohnyatampak pada gambar 7.15.

Perlu diketahui bahwa jika tidak ada keterangan pada bagian Options,maka pembuatan symbol belum berhasil disesuaikan dengan file In-verter.cir. Jika sudah ada, seperti contoh yang tercantum pada gam-bar 7.15 maka selanjutnya menekan tombol OK.

6. Pembuatan skema rangkaian uji. Agar mudah dalam pemahaman,berikut ini disediakan contoh skema rangkaian uji untuk dijadikan se-

7.4 Pembuatan View Point dan Simulasi 71

Gambar 7.15: Pengisian Property Instance

bagai panduan langkah berikutnya. Skema rangkaian ini tampak padagambar 7.16.

Gambar 7.16: Skema Rangkaian Uji Inverter

Untuk membuatnya, dapat digunakan cara pembuatan skema rangka-ian seperti dijelaskan pada bab 4 tentang Pembuatan Skema Rangka-ian.

7. Pengecekan dan penyimpanan skema rangkaian uji. Hal ini dilakukandengan menekan tombol Check and Save pada toolbar sisi atas. Perludiperhatikan hasilnya pada window log di sisi bawah. Jika masih dite-mukan error, maka langkah perbaikan skema rangkaian tersebut harusdilakukan sampai diperoleh hasil sesuai dengan kebutuhan.

7.4 Pembuatan View Point dan Simulasi

Perlu dipastikan bahwa anda telah mempunyai skema rangkaian uji yangbenar, dalam contoh disini adalah cell uji-Inverter. Untuk mengetahuikinerja layout yang telah dibuat sebelumnya, yang diwakili oleh symbol,

72 SIMULASI LAYOUT

perlu diuji dengan simulasi dan selanjutnya dilakukan analisis serta dilihathasilnya.

Pengujian melalui simulasi dari Layout menggunakan langkah-langkahsebagai berikut :

1. Pengaktifan skema rangkaian uji di Design Architect-IC.

2. Pembuatan transformasi skema rangkaian ke dalam bentuk ViewPoint. Hal ini dilakukan dengan menekan menu HIT-Kit Utilities,memilih dan menekan Create Viewpoint. Cara ini telah dibahaspada bab 5 tentang Simulasi Skema Rangkaian. Anda bisa mempela-jarinya kembali bab tersebut jika anda belum mengetahui caranya.

3. Pada window DVE, Design Path diisi sesuai den-gan lokasi file skema rangkaian uji. Contohnya adalah$TECH C35B4/default.group/logic.views/uji-Inverter. TechnologyName dipilih pada bagian C35B4 dan Viewpoint Level dipilihpada bagian Device kemudian menekan tombol OK. Beberapa saatkemudian, hasilnya dapat dilihat pada window log disisi bawah. Perludipastikan bahwa hasilnya tidak ada kesalahan.

4. Proses simulasi dengan pengisian parameter simulasi seperti yang dije-laskan pada bab 5 tentang Simulasi Skema Rangkaian. Untuk melak-sanakan hal ini dapat digunakan beberapa langkah singkat sebagaiberikut :

• Pengaktifan mode simulasi. Hal ini dilakukan dengan menekantombol Enter Simulation Mode pada toolbar sisi kiri.

• Pengaturan model simulator. Hal ini dilakukan dengan menekanmenu HIT-Kit Utilities, menekan Set Simulation Models.

• Pengecekan dan penambahan Library. Hal ini dilakukan denganmenekan tombol Lib/Temp/Inc. Menekan Library. Jika belumtertulis 5 buah library, perlu diulangi langkah Pengaturan modelsimulator.

• Pengecekan dan penambahan Include. Hal ini dilakukan den-gan menekan tombol Lib/Temp/Inc. Menekan Include Files....Pada window Set Include Paths, ditambahkan isian IncludePath berdasarkan lokasi file Inverter.cir yang dibuat, dalamcontoh disini adalah $ TECH C35B4/default.group/layout.views/Inverter/Inverter.cir. Contoh ini diperlihatkan pada gambar 7.17.

Selanjutnya menekan tombol OK untuk mengaktifkannya.

7.5 Latihan 73

Gambar 7.17: Penambahan Include Inverter.cir

• Pengisian parameter Analisis. Menekan tombol Analyses,menekan checkbox DC, menekan Setup. Pada window SetupDC Analyses, menekan Source, memilih V2, mengisi start Volt-age -3.3, Stop Voltage 3.3. Menekan tombol OK.

• Pemilihan kedua Port Input dan Port Output. Hal ini dilakukandengan menekan tombol Wave Outputs. Pada window SetupOutputs Options, perlu diaktifkan Save All Voltages, dihi-langkan Currents dan Digital Signals, parameter lain dibiarkanseperti nilai asalnya selanjutnya menekan tombol OK.

• Pengaktifan proses simulasi dengan menekan Run ELDO. Jikaditemukan error, perlu dilakukan perbaikan dahulu sesuai denganpesan error yang ada. Perlu diperhatikan bahwa isi file Inverter.cirharus konsisten dengan symbol yang dibuat.

• Perlu dipastikan bahwa hasil Run ELDO tidak ada error. Con-toh hasil simulasi dalam bentuk grafik yang ditunjukkan padaEZWave dapat dilihat pada gambar 7.18.

7.5 Latihan

Agar pemahaman di dalam simulasi layout pada Mentor GraphicsT M lebihmendalam, serta peningkatan ketrampilan dalam penggunaannya, berikutini disediakan soal-soal untuk digunakan sebagai latihan. Anda bisa menger-jakan soal-soal berikut menggunakan panduan waktu yang disediakan. Soal-soal ini sebagai berikut :

2 Menit : Apakah Netlist itu ?

5 Menit : Mengapa kata pmos4 dan nmos4 pada file .cir perlu diubah men-jadi MODP dan MODN ?

74 SIMULASI LAYOUT

Gambar 7.18: Hasil Simulasi dari Layout Inverter

2 Menit : Apakah nama jenis library yang berisikan layout ?

10 Menit : Apakah perbedaan antara symbol dan library ?

5 Menit : Jenis file apakah yang harus diincludekan pada pengisian param-eter simulasi untuk mensimulasikan layout ?

30 Menit : Buatlah grafik hasil simulasi untuk layout NAND 2 masukandan NOR 2 masukan.

Bibliografi

[1] AustriaMicroSystems. 0.35 µm CMOS C35 Process Parameters, documentnumber : ENG-182 edition, 2005.

[2] AustriaMicroSystems. 0.35 µm ESD Design Rules, seven digit document :eng-236 edition, 2005.

[3] R. J. Baker. CMOS: Mixed-Signal Circuit Design. Microelectronic Systems.IEEE Press Series on Microelectronic Systems, 2002.

[4] R. J. Baker, H. W. Li, and D. Boyce. CMOS: Circuit Design, layout, andSimulation. Microelectronic Systems. IEEE PRESS, Printece Hall of IndiaPrivate limited, New Delhi, 2004.

[5] D. Ginhac. Tutorial sur l’utilisation de mentor graphics, creation de circuitintegres en technologie CMOS AMS 0.35 µm. LE2I, Universite de Bourgogne,Faculte Mirande, Dijon France, 2005.

[6] T. T. Lang. Electronique Numrique. Masson, Paris, 1995.

[7] E. P. Wibowo, N. Huda, S. Arief, and Brahmantyo. Instalasi Mentor Graphics(IcFlow) pada Sistem Operasi Linux. Penerbit Gunadarma, Jl. Margonda Raya100 Depok, 2006.

Lampiran A

AMS 0.35 µm ESD DESIGNRULES

80 AMS 0.35 µm ESD DESIGN RULES

Disain Skematik, Layout dan Simulasi dengan...

Documents

Transcript of Disain Skematik, Layout dan Simulasi dengan...