模拟集成电路设计流程
模拟集成电路设计流程
模拟集成电路设计流程集成电路设计是指将数字电路、模拟电路以及其他电路功能集成在一块芯片上的过程。
它是一项复杂而精细的工作,涵盖了电路设计、逻辑设计、物理设计、设计验证和制造等多个环节。
以下是一个典型的集成电路设计流程的简要描述。
1.需求分析:在开始设计之前,首先需要明确设计的需求和目标。
这包括电路功能、性能要求、功耗要求、制造成本等方面的要求。
在此阶段,研发团队需要与客户或产品管理团队进行沟通,以确保设计的成功。
2.电路设计:在需求分析的基础上,设计师将开始进行电路设计。
这包括数字电路和模拟电路的设计。
数字电路设计使用逻辑门、寄存器、计数器等基本元件进行设计,而模拟电路设计使用电容、电感、放大器等元件进行设计。
在设计过程中,设计师需要使用电路设计软件进行模拟和验证,以确保电路的正确性和性能。
3. 逻辑设计:在电路设计的基础上,进行逻辑设计是非常重要的。
逻辑设计是将功能需求转化为逻辑电路的过程。
在此阶段,设计师将使用硬件描述语言(HDL)如VHDL或Verilog进行编写。
还可以使用逻辑设计软件进行模拟和验证,以确保功能的正确性和稳定性。
4. 物理设计:物理设计是将逻辑设计转化为物理布局和布线的过程。
在此阶段,设计师将把电路元件放置在芯片中,并通过布线连接它们。
物理设计需要考虑电路的布局、信号传输延迟、电源噪声等因素。
设计师通常使用物理设计工具,如CADENCE或Synopsys等软件进行设计。
5.验证和仿真:设计完成后,需要进行验证和仿真,以确保设计的正确性和性能。
验证过程包括功能验证、时序验证、电气验证、功耗验证等。
设计团队使用专业的电路仿真工具来模拟设计,并进行功能和性能测试。
在此阶段,如果发现问题,设计师将返回前面的步骤进行修改和优化。
6.制造准备:一旦电路设计验证通过,设计团队将准备相应的制造文档。
制造文档包括版图设计、掩膜图、材料清单、工艺规格等。
设计团队还需要与芯片制造商进行合作,确保设计可以被成功制造。
模拟集成电路设计流程
模拟集成电路设计流程集成电路设计流程是指针对特定的功能、性能和工艺要求,通过一系列设计步骤将电路实现在单一芯片上的过程。
下面将详细介绍集成电路设计流程。
第一步:需求分析在这一阶段,设计师首先与客户进行沟通,了解他们的需求和目标。
根据客户的要求,设计师需要明确电路的功能、性能、工艺要求等,以便后续的设计工作。
第二步:电路设计在电路设计阶段,设计师通常会运用计算机辅助设计(CAD)工具,绘制电路原理图。
该原理图表达了电路的各个组成部分以及它们的连接方式。
设计师需要合理选择器件、元件和电路拓扑结构,确保设计满足需求。
第三步:电路模拟在电路模拟阶段,设计师使用电路仿真软件对设计的电路进行模拟。
通过输入各个引脚的电压或电流信号,仿真软件可以预测电路的行为和性能。
这包括输出电压、电流、功率、频率响应等。
第四步:电路布局设计在电路布局设计阶段,设计师将电路的各个元件和连接线摆放在芯片上,以实现最佳的电气和物理特性。
布局的目标是减小元件之间的电容和电感,以及减小串扰和噪声干扰。
第五步:电路布线设计在电路布线设计阶段,设计师连通各个元件和引脚,形成实际的交互连接。
布线的目标是最大程度地减小电路的延迟和功率消耗,同时提高信号完整性和电路性能。
第六步:电路验证在电路验证阶段,设计师使用电路验证工具对设计的电路进行验证。
验证的目标是确保电路满足需求,并且没有任何错误或故障。
第七步:物理设计在物理设计阶段,设计师将电路的布局和布线信息转换为物理版图。
这包括确定芯片尺寸、电路层次、元件摆放和布线、金属线层、填充等。
物理设计的目标是满足工艺制约条件,并且最大程度地减小芯片面积和功耗。
第八步:工艺设计在工艺设计阶段,设计师根据制造工艺的要求,提供物理版图,包括图形层次、金属层次、曝光层次等。
这使制造商能够根据工艺要求进行后续的加工和制造。
第九步:芯片制造在芯片制造阶段,制造商使用光刻、薄膜沉积、离子注入等工艺制造出芯片。
这些步骤涉及一系列微细的操作,确保电路的每个部分都按照规划进行生产。
模拟集成电路设计流程
化的仿真。
既可以对频率进行 扫描也可以在某个 频率下进行对其它
变量的扫描。
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其它有关的菜单项
Outputs/Setup
当然我们需要输出的有时不仅仅是电流、电压,还有一 些更高级的。比如说:带宽、增益等需要计算的值,这时 我们可以在Outputs/setup中设定其名称和表达式。在运行 模拟之后,这些输出将会很直观的显示出来。
运放直流工作点仿真(DC分析)
放大器的正常工作需要一定的直流偏置 在交流(ac,tran)仿真之前,必须保证运放
要有合适的静态工作点 静态工作点的设置需要手工计算与仿真迭代交
互进行 构成放大器的每一个管子都处在饱和区,是运
放存在一个良好工作点的前提条件
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运放小信号仿真示例
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仿真结果
该运放直流增益为80.9dB,单位增益带宽为82M Hz, 相位裕度为67.32deg。
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工艺角与温度
上面运放的仿真实在tt(典型)27度下的仿真, 但实际的工艺不一定是tt,使用温度也不一定 是室温27度,所以要进行工艺角仿真
需要注意的是:表达式一般都是通过计算器(caculator) 输入的。Cadance自带的计算器功能强大,除了输入一些 普通表达式以外,还自带有一些特殊表达式,如
bandwidth、average等等。
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Calculator的使用
Calculator是 一个重要的数 据处理工具, 可以用来仿真 电源抑制比, 相位裕度,共
模拟集成电路的设计流程
模拟集成电路的设计流程一、需求分析与规格确定1. 应用场景:了解电路将用于何种设备,如手机、电脑、汽车电子等,以及这些设备对电路的特殊要求。
2. 性能指标:根据应用场景,确定电路的关键性能参数,如增益、带宽、功耗、线性度、噪声等。
3. 工作条件:明确电路的工作电压、温度范围、湿度、震动等环境条件。
4. 成本与尺寸:考虑电路的成本目标和封装尺寸,确保设计在商业上是可行的。
5. 制定规格书:将上述分析结果整理成详细的技术规格书,为后续设计工作提供依据。
二、电路架构设计与仿真在规格确定后,设计师开始进行电路架构的设计。
这一阶段,设计师需要运用专业知识,选择合适的电路拓扑,并进行初步的仿真验证。
1. 电路拓扑选择:根据规格书要求,选择合适的电路拓扑,如运算放大器、滤波器、稳压器等。
2. 元器件选型:根据电路拓扑,选取合适的晶体管、电阻、电容等元器件。
3. 原理图绘制:使用电路设计软件,绘制电路的原理图。
4. 参数调整与优化:通过仿真软件,对电路参数进行调整,以优化电路性能。
5. 仿真验证:进行直流分析、交流分析、瞬态分析等仿真,验证电路在不同工作条件下的性能是否符合规格要求。
三、版图布局与设计规则检查1. 版图绘制:根据原理图,绘制电路的版图,包括元器件布局、连线、焊盘等。
2. 设计规则检查(DRC):确保版图设计符合制造工艺的设计规则,如线宽、线间距、寄生效应等。
3. 版图与原理图一致性检查(LVS):通过软件工具,比较版图与原理图是否一致,确保没有设计错误。
4. 参数提取:从版图中提取寄生参数,为后续的版图后仿真做准备。
四、版图后仿真与优化版图设计完成后,需要进行版图后仿真,以验证实际制造出的电路性能。
1. 版图后仿真:利用提取的寄生参数,对版图进行后仿真,检查电路性能是否受到影响。
2. 性能优化:根据仿真结果,对版图进行必要的调整,以优化电路性能。
3. 设计迭代:如果仿真结果不理想,可能需要返回前面的步骤,对电路架构或版图进行重新设计。
最新模拟集成电路设计流程课件
Session菜单
Schematic Window Save State Load State Options Reset Quit
回到电路图
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保存当前 所设定的 模拟所用 到的各种
参数
加载已 经保存 的状态
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一些显 示选项 的设置
重置
analog artist。 相当于 重新打 开一个 模拟窗
ac(交流分析)是 分析电路性能随着 运行频率变化而变
化的仿真。
既可以对频率进行 扫描也可以在某个 频率下进行对其它
变量的扫描。
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其它有关的菜单项
Outputs/Setup
当然我们需要输出的有时不仅仅是电流、电压,还有一 些更高级的。比如说:带宽、增益等需要计算的值,这时 我们可以在Outputs/setup中设定其名称和表达式。在运行 模拟之后,这些输出将会很直观的显示出来。
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编辑完成的电路图
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一些快捷键
以下是一些常用的快捷键: i 添加元件,即打开添加元件的窗口; [ 缩小两倍; ] 扩大两倍; w 连线(细线); f 全图显示; p 查看元件属性; m 整体移动(带连接关系); shift+m 移动(不带连接关系)。
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生成symbol
进入“Virtuoso Schematic Editing: mylib nand2 schematic”窗口。
Design -> Create Cellview->From Cellview
模拟集成电路设计流程(中国科学技术大学)
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运放小信号仿真示例
电源电压Vdc=1.8V; 交流信号源acm=1 V; 负载电容Cload=5p F; 采用Spectre分析方式,选择交流分析(ac),设置如下:
Sweep Variable: Frequency Sweep Range :1 Hz~100M Hz 仿真完成后,点击 Result -> Direct Plot -> AC Gain&Phase 查看运放的幅频特性和相频特性
Library
Cell
Schematic Symbol
Layout (View)
Verilog
Library,Cell以及View的关系
1、library(库)的地位相当于文件夹,它用来存放一整个设计 的所有数据,包括子单元(cell)以及子单元(cell)中的 多种视图(view)。新建库时注意选择链接所用工艺pdk 的techfile。
仿真不可能覆盖所有的工艺偏差与温度,所以 需要选取一些典型值去验证
>=1um Total Width 表示总的沟道宽度 Finger Width 表示一个finger的宽度 Fingers 表示finger的个数 Total width = finger witdth × finger width 设计时 尽量使mos管接近方形,而不是长条形
11/16/2019
口
退出
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Setup菜单
Setup菜单
Design Simulator/directory/host Temperature Model Library Environment
选择所要 模拟的线
路图
选择模拟使用 的模型一般有
模拟集成电路反向设计流程简介
如何进行集成电路反向设计?
• 与之相比较的超大规模集成电路(数字电 路)设镜或者专门的看图软件(如上海 圣景微电子公司的ChipsmithLite)
知识产权是一个笼统的称呼,具体到芯片中,其包含的 知识产权主要是布图(Layout)的著作权和专利独享权。在美 国司法实践中,通常认为布图的相同部分超过70%则视为侵 权。
芯片反向工程和软件反向工程的比较
一个经常被混淆的概念是:软件反向工程是违法的,类似的芯片反向工 程也是违法的。
的确,在大多数情况下,软件反向工程是违法的,这是因为大多数软件 的包装盒上都印有版权信息,其中通常都包括了不允许用各种形式对该软件 进行反向工程的条款,购买该软件则意味着接受所有条款。一旦购买软件就 形成了一种契约关系,受合同法保护。因此,对软件进行反向工程就违反了 购买软件时承诺的合同义务。
即使是从网络上下载的共享软件或者免费软件在安装前也会显示一些信息作为安装软件所必须接受的协议条款其中同样包括不允许进行反向工程的内容只有同意所有条款通常是选择accept或agree按钮才能够继续安装
集成电路 反向设计流程简介
什么是反向设计?
反向设计(reverse design)也叫反 向工程(reverse engineering),就是通 过对终端产品的拆卸、破解而得出它 的设计方案或者它的原料配方,以便 于投入大批量生产,这通常被认为是 取得他人商业秘密的一种方法。
• 使用的工具软件:
专用的EDA软件,如Cadence公司DFII 软 件包中的电路仿真器。
• 使用的工具软件:
集成电路设计流程
集成电路设计流程集成电路设计流程是指将电路设计思想转化为实际电路布局和线路连接的过程。
主要包括需求分析、电路设计、逻辑仿真、物理设计、版图布局、工艺验证和产品测试等环节。
下面将详细介绍集成电路设计流程。
需求分析是集成电路设计的首要环节。
在这个阶段,设计人员需明确设计的目标、功能和性能要求,并对电路的工作环境和限制条件进行充分了解。
在电路设计阶段,设计人员需要根据需求分析阶段的要求,选择适合的电路拓扑结构和器件模型,并对电路进行逻辑设计和元件选择。
这个阶段设计人员可以使用各种电路设计工具进行电路拓扑绘制和模拟。
逻辑仿真是验证电路设计各部分的正确性和性能是否达到要求的重要环节。
在这一阶段中,设计人员使用仿真工具来模拟电路功能和性能。
可以对不同的输入条件进行仿真,以检查电路的输出是否满足预期。
物理设计阶段是将逻辑设计转化为实际的电路版图设计的过程。
设计人员需要根据逻辑设计结果进行电路的细化分区、分段和平衡,并根据电路的布线规则进行线路布线和连接。
这个阶段设计人员需要熟悉集成电路工艺和布线规则,以确保电路的性能和可靠性。
版图布局是将电路版图元件进行排列和布局的过程。
设计人员需要根据电路的尺寸和布线要求,选择合适的版图布局方案,并对密度和功耗进行优化。
这个阶段设计人员需要考虑电路的散热问题、抗干扰能力和信号传输等因素。
工艺验证是将电路在实际工艺条件下进行验证的过程。
设计人员需要对电路的工艺过程进行模拟和验证,并对电路的可靠性和稳定性进行评估。
这个阶段设计人员需要与工艺工程师密切合作,确保电路在实际工艺条件下能够正常工作。
产品测试是对设计完成的集成电路进行功能和性能测试的过程。
设计人员需要开发测试程序和测试工具,并对电路的各项指标进行测试和评估。
这个阶段设计人员需要与测试工程师合作,确保电路的质量和可靠性。
综上所述,集成电路设计流程包括需求分析、电路设计、逻辑仿真、物理设计、版图布局、工艺验证和产品测试等环节。
cmos模拟集成电路设计流程
cmos模拟集成电路设计流程CMOS模拟集成电路设计流程CMOS模拟集成电路(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Analog Integrated Circuit)是一种常见的电路设计技术,它在现代电子领域中具有重要的应用价值。
CMOS模拟集成电路设计流程是指设计师根据特定的需求和要求,通过一系列的步骤来完成电路设计的过程。
下面将介绍CMOS模拟集成电路设计的主要流程。
第一步是需求分析。
在这一步骤中,设计师需要与客户或系统需求方进行沟通,了解电路的功能、性能和特殊要求。
设计师需要明确电路的输入输出关系、电源要求、精度要求等,以便后续的设计过程能够满足这些需求。
第二步是电路拓扑设计。
在这一步骤中,设计师需要选择合适的电路拓扑结构。
根据需求分析的结果,设计师可以选择不同的电路结构,如放大器、滤波器、振荡器等。
设计师需要考虑电路的稳定性、带宽、功耗等因素,并进行合理的权衡和选择。
第三步是电路参数设计。
在这一步骤中,设计师需要确定电路的具体参数,如电流源大小、电阻值、电容值等。
设计师可以通过手工计算、仿真软件等方法来确定这些参数,以满足电路的性能要求。
同时,设计师还需要考虑电路的可靠性和稳定性,避免出现不稳定的工作状态或性能退化的问题。
第四步是电路布局设计。
在这一步骤中,设计师需要将电路的各个元件进行布局,确定它们的相对位置和连接方式。
设计师需要考虑电路元件之间的电磁干扰、电源耦合等问题,并进行合理的布局设计,以提高电路的性能和可靠性。
同时,还需要考虑电路的面积、功耗等因素,以满足集成电路的制造要求。
第五步是电路模拟和验证。
在这一步骤中,设计师需要使用专业的电路仿真软件对设计的电路进行模拟和验证。
通过输入合适的输入信号,设计师可以观察电路的输出响应,并进行相应的参数调整和优化,以满足电路的性能要求。
同时,设计师还需要考虑温度、工作范围等因素对电路性能的影响,以保证电路的可靠性和稳定性。
版图模拟集成电路版图设计工作流程
版图模拟集成电路版图设计工作流程
一、设计准备阶段
1.收集设计需求和规格
2.确定版图设计工具
(1)选择合适的版图设计软件
(2)熟悉工具操作方法
二、布局设计
1.绘制整体版图布局
(1)放置主要功能模块
(2)确定连线路径和间距
2.设计外围器件布局
(1)放置电容、电阻等器件
(2)保证布局紧凑和良好连接
三、器件布线
1.连接器件引脚
(1)确定引脚连接顺序
(2)绘制连线路径
2.优化布线
(1)考虑信号传输和功耗(2)调整布线路径提高性能
四、特殊器件设计
1.设计特殊功能模块
(1)绘制模拟电路部分(2)完成数字逻辑设计
2.验证特殊器件功能
(1)模拟仿真验证
(2)数字仿真测试
五、验证与调试
1.进行版图验证
(1)检查器件连接和间距(2)确保布局符合设计规范2.仿真验证
(1)电气仿真测试
(2)时序分析和功耗测试
六、提交版图
1.准备版图文件
(1)导出版图文件格式
(2)打包必要设计文件2.提交给布局工程师(1)交流设计细节和要求(2)确认后提交版图。
模拟集成电路设计流程
模拟集成电路设计流程模拟集成电路设计(ACD)是集成电路(IC)设计中最流行的一种方法,也是最具潜力的方法之一。
模拟集成电路设计是一种复杂、技术密集的过程,它包括很多不同的步骤,以完成设计工作。
这篇文章将概述模拟集成电路设计的流程,以及各个步骤的具体内容。
模拟集成电路设计的流程主要包括五个步骤:需求分析、初步设计、结构验证、仿真验证和Fabrication对接。
首先,需求分析是模拟集成电路设计的第一步,也是最重要的一步。
需求分析阶段,设计人员需要了解客户的要求,以确定模拟集成电路设计的功能和技术指标,并确定集成电路的布局、封装和制造等要求。
在需求分析阶段完成之后,可以进入初步设计阶段。
初步设计阶段,设计人员需要根据需求分析的结果,设计集成电路的电路图、技术指标和各种模块的结构。
设计人员还可以利用EDA工具将原理图转换为符合集成电路制造要求的数字表示形式,从而完成最基本的设计工作。
结构验证是模拟集成电路设计流程的下一步。
结构验证阶段,设计人员需要利用芯片设计工具,检查设计的符合要求,是否有任何技术问题。
同时,也要检查设计中出现的任何结构上的错误,如端口连接、元件连接、代码语法错误等等。
如果有错误出现,设计人员需要对其进行修改,以确保设计的正确性。
接下来是仿真验证阶段。
在这一阶段,设计人员需要进行模拟仿真验证,以确保模拟集成电路设计的性能符合要求。
通常,设计人员会使用SPICE仿真器来模拟电路,并检查电路的输入输出响应、时间延迟、杂散电流和电源干扰等各种物理属性。
如果有性能不符合要求的地方,设计人员需要根据模拟结果进行调整,直到达到满意的结果为止。
最后一步是Fabrication对接。
Fabrication对接的主要目的是检查设计的制造可行性,确保设计的集成电路可以进行制造生产。
为此,设计人员需要与制造合作伙伴共同完成对结构、性能和制造要求的验证工作,以确保设计可以顺利进行生产。
通过以上介绍,我们可以得出结论,模拟集成电路设计流程主要包括以下五个步骤:需求分析、初步设计、结构验证、仿真验证和Fabrication对接。
集成电路设计的基本流程
集成电路设计的基本流程集成电路设计是现代计算机科学中至关重要的一项技术,是电子工程、计算机科学、应用数学等多个领域的交叉学科。
它是将复杂的数字、模拟、射频电路等各种电路集成到单一芯片中的过程,涉及到电子器件、数字电路、模拟电路等多个方面的知识。
本文将从基础入手,阐述集成电路设计的基本流程。
第一步:需求分析在进行集成电路的设计工作之前,首先需要准确的了解产品的需求和目标市场,明确产品的整体架构和功能结构,并对其性能和功能进行定量分析,包括电气参数、功耗、体积、重量、成本等指标。
这是进行集成电路设计的前提,也是设计师的第一步。
第二步:电路原理设计在根据需求进行分析后,设计师需要根据系统的功能结构,确定电路的整体方案和电路的主要逻辑框图,包括整体逻辑框图、数据通路图、控制逻辑图等。
通过这些逻辑框图,设计师可以进一步详细设计电路的各个部分,并保证整个系统的功能结构和性能指标得到满足。
第三步:电路详细设计在完成电路原理图设计后,设计师需要根据电路的分析和电路原理图,详细设计各个模块及其组成部分,包括输入输出接口、信号处理模块、控制模块等,给出电路的细节和关键参数。
同时,需要根据电路的自检和故障保护机制,对电路进行可靠性分析和维修性分析。
第四步:原理验证在完成电路的详细设计后,设计师需要对电路进行原理验证,即通过仿真方法,验证电路的设计是否符合需求,并测试其性能和参数是否满足要求。
在验证过程中,需要注意对电路的各个部分进行分析和测试,并找出设计中存在的错误和问题。
第五步:电路实现在通过原理验证后,设计师需要进行电路的实现,即将电路设计转换成物理实现,选择合适的器件、工艺流程和加工工艺,制定电路的版图,并设计各种标准元件和专用元件中的布线和补偿等技术指标,保证电路的稳定和可靠性。
第六步:软件设计在电路实现的基础上,设计师需要进行软件设计,完成软件与硬件之间的接口设计与调试,编写测试程序,并对软件进行集成测试。
简述模拟集成电路设计流程及各阶段所涉及到的工具、方法。
简述模拟集成电路设计流程及各阶段所涉及到的工具、方法模拟集成电路设计是一个复杂而系统的过程,涉及多个阶段和工具。
以下是其一般设计流程及各阶段所涉及到的工具和方法:1. 需求分析阶段:- 确定电路功能和性能规格。
- 工具和方法:与客户或系统需求方沟通、参考类似设计的规格。
2. 概念设计阶段:- 制定初始电路结构和整体架构。
- 使用仿真工具进行初步性能评估。
- 工具和方法:电路模拟软件 如Cadence Virtuoso、Synopsys HSPICE、Keysight ADS等)、数学建模、基于经验的设计原则。
3. 详细设计阶段:- 开始设计电路各个模块的详细电路结构。
- 进行仿真、验证设计是否符合性能要求。
- 工具和方法:电路设计软件、模拟仿真工具、Monte Carlo 分析 用于评估器件参数的变化对电路性能的影响)、敏感度分析等。
4. 物理设计阶段:- 将设计转化为物理布局,考虑版图布线、器件放置等。
- 进行版图设计和验证,确保布局满足性能和可制造性要求。
- 工具和方法:版图设计工具 如Cadence Virtuoso Layout Editor、Synopsys IC Compiler)、版图验证工具、Design RuleChecking (DRC)、LVS (Layout vs. Schematic)验证等。
5. 验证与验证:- 进行电路的验证和调试,确保设计符合预期。
- 可能包括电路级、芯片级和系统级的验证。
- 工具和方法:硬件验证平台、实际电路测试、仿真验证、电路分析仪器等。
6. 制造和生产:- 准备生产所需的设计文件和工艺资料。
- 与制造厂商合作,进行芯片的制造和封装。
- 工具和方法:设计文件生成、工艺文件准备、与制造商的沟通。
总体而言,模拟集成电路设计是一个迭代和交叉验证的过程,需要设计工程师在各个阶段运用合适的工具和方法进行设计、验证和优化,确保最终产品符合要求并可靠稳定地投入生产和使用。
模拟集成电路设计流程
模拟集成电路设计流程1 概述模拟集成电路设计(Analog integrated circuit design,简称AIC设计)是指通过相关的研究和设计,利用模拟技术组合各种电子元器件,将其组成为由原件到完整电路的集成电路设计的过程。
AIC设计是一项较为复杂的技术,需要在集成电路的设计、制造、应用、维护等各个方面进行研究和综合考虑,是一种把复杂的模拟电路看作是一个整体的技术。
2 设计流程AIC设计的基本流程一般分为A/D设计、A/D调试、D/A设计和D/A测试四个部分,其中对A/D和D/A采用不同的设计方法:(1)A/D设计:A/D设计是从模拟到数字的转换,因此确定模拟输入及数字化输出所具有的特性是仿真设计方法的关键,它们可以给出模拟信号及其处理信号后的数位输出结果。
(2)A/D调试:A/D调试是观察结果进行可行性检查的过程,主要包括:电压域比特率测定、噪声检验、抖动检验等,从而确认A/D 的可行性。
(3)D/A设计:模拟集成电路的D/A设计分为两个阶段,第一阶段是数位系统设计,主要用于解决数位部件本身的参数匹和特性模型数字控制的各种问题;第二阶段是模拟部件的设计,主要是针对具体电路的调节,进行噪声抑制、动态范围的调节、稳定性测试等。
(4)D/A测试:D/A测试是验证集成电路参数的核心测试方法,其主要是针对由数位信号变换为模拟信号的阶段的验证,可以实现频率响应、输出相对灵敏度、最大输出电压等参数的测定。
3 涉及技术AIC设计涉及到模拟电器件的设计、抑制技术、振荡器设计、电路建模、复杂信号时域处理、信号定位、噪声抑制和系统集成等多个方面的技术。
除此之外,还有很多其他的技术和应用领域,如电源稳定度、滤波技术、集成电路温升系统性能验证等等。
AIC设计具有高精度、稳定性好、快速响应等特点,具有良好的发展前景。
近年来,随着模拟集成电路技术的发展,AIC设计已成为电子行业中重要的一部分,广泛应用于家用电器,汽车电子系统,通信系统,医疗设备等多个领域。
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Schematic Window Save State Load State Options Reset Quit
回到电路图
保存当前 所设定的 模拟所用 到的各种 参数
加载已 经保存 的状态
一些显 示选项 的设置
重置 analog artist。 相当于 重新打 开一个 模拟窗 口
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编辑完成的电路图
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一些快捷键
以下是一些常用的快捷键: i 添加元件,即打开添加元件的窗口; [ 缩小两倍; ] 扩大两倍; w 连线(细线); f 全图显示; p 查看元件属性; m 整体移动(带连接关系); shift+m 移动(不带连接关系)。
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ห้องสมุดไป่ตู้
建立新库、新单元以及新视图
在CIW中,File->New->Library, 在弹出的“New Library”窗口,Name栏中:mylib 选中右下方:Attach to an existing techfile 点击OK,之后弹出图2,选smic18mmrf,点击ok 查看CIW窗口:Tools->Library Manager,在Library 中应有mylib,单击它。 在Library Manager 窗口,File->New->Cellview, 在弹出的“Create New File”窗口Cell Name栏中, opam Tool栏中,选Composer-Schematic OK ,弹出新的原理图编辑窗口
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二、建立可进行SPECTRE模拟 的单元文件
主窗口分为信息窗口 CIW、命令行以及主 菜单。信息窗口会给 出一些系统信息(如 出错信息,程序运行 情况等)。在命令行 中可以输入某些命令。
主菜单包括: 1、File菜单 2、Tools菜单 3、Options菜单
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Schematic
Symbol
Library
Cell
Layout Verilog
(View)
Library,Cell以及View的关系
1、library(库)的地位相当于文件夹,它用来存放一整个设计 的所有数据,包括子单元(cell)以及子单元(cell)中的 多种视图(view)。新建库时注意选择链接所用工艺pdk 的techfile。 2、Cell(单元)可以是一个简单的单元,像一个与非门, 也可以是比较复杂的单元(由symbol搭建而成)。 3、View则包含多种类型,常用的有schemetic,symbol, layout,calibre等等 ,新建Cellview要注意选择View的类 型。
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仿真结果
该运放直流增益为80.9dB,单位增益带宽为82M Hz, 相位裕度为67.32deg。
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工艺角与温度
上面运放的仿真实在tt(典型)27度下的仿真, 但实际的工艺不一定是tt,使用温度也不一定 是室温27度,所以要进行工艺角仿真 仿真不可能覆盖所有的工艺偏差与温度,所以 需要选取一些典型值去验证 温度: -20 ,27, 105 (3种) 工艺偏差 : tt ss ff fnsp fpsn (5种) 仿真要跑通这15种情况才能进行后端设计
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生成symbol
进入“Virtuoso Schematic Editing: mylib nand2 schematic”窗口。 Design -> Create Cellview->From Cellview 在Cellview From Cellview窗口,From View Name栏为:schematic,Tool / Data Type栏为Composer-Symbol。 OK
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版图设计
打开运放核心电路图 单击 Tools->Design Synthesis->Layout XL 选择creat new ,可以弹出版图编辑窗口 在版图编辑窗口,单击 Design->Gen from source 之后点击ok,出现电路用到的所有 smic18mmrf库中元件(此时元件是无任何连 接关系的)
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mos管的主要参数
multiplier 表示几个管子并联数 Length 表示沟道长度 ,设计时我们按照长沟道设计L取值 >=1um Total Width 表示总的沟道宽度 Finger Width 表示一个finger的宽度 Fingers 表示finger的个数 Total width = finger witdth × finger width 设计时 尽量使mos管接近方形,而不是长条形
2013-6-27
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相关工艺参数可以在ms018_v1p7_spe.mdl文件中查到: N18: Tox=3.87n (可由此算出Cox) vth0=0.39(无衬偏效应) u0=34m P18: Tox=3.74n Vth0=-0.402 u0=8.6m lambda的选取可以参照razavi书上的lambda与L成反比, 其中L=0.5um时 lambdaN=0.1,lmabdaP=0.2 模型中各工艺参数定义可参考bsimset.pdf文件。 2013-6-27 共88页
设置模拟 时的温度
设置库文件 的路径和仿 真方式
设置仿真的 环境 (后仿真时 需设置)
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Analyses菜单
选择模拟类型。Spectre的 分析有很多种,如右图, 最基本的有 tran(瞬态分析) dc(直流分析) ac(交流分析)。
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tran(瞬态分析)
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设计环境设置
工艺库工作站目录 /eva02/ic/BA083006/smic18/ 关联工艺库的方法 在cds.lib中加入如下语句(用Vi或Gvim编辑器) INCLUDE /eva02/ic/BA083006/smic18/cds.lib 工艺模型文件目录 /eva02/ic/BA083006/smic18/models/spectre 这个目录下有如下文件 其中ms018_v1p7**是普通器件模型文件,ms018_rf_v1p6**是 RF器件模型文件,我们实验只用到普通器件,因此只需要前 者,电路仿真时Spectre会自动加载这几个文件
退出
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Setup菜单
Setup菜单
Design Simulator/directory/host Temperature Model Library Environment
选择所要 模拟的线 路图
选择模拟使用 的模型一般有 cdsSpice hspiceS spectre等
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ac(交流分析)
ac(交流分析)是 分析电路性能随着 运行频率变化而变 化的仿真。 既可以对频率进行 扫描也可以在某个 频率下进行对其它 变量的扫描。
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其它有关的菜单项
Outputs/Setup
当然我们需要输出的有时不仅仅是电流、电压,还有一 些更高级的。比如说:带宽、增益等需要计算的值,这时 我们可以在Outputs/setup中设定其名称和表达式。在运行 模拟之后,这些输出将会很直观的显示出来。 需要注意的是:表达式一般都是通过计算器(caculator) 输入的。Cadance自带的计算器功能强大,除了输入一些 普通表达式以外,还自带有一些特殊表达式,如 bandwidth、average等等。
2013-6-27
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运放小信号仿真示例
电源电压Vdc=1.8V; 交流信号源acm=1 V; 负载电容Cload=5p F; 采用Spectre分析方式,选择交流分析(ac),设置如下: Sweep Variable: Frequency Sweep Range :1 Hz~100M Hz 仿真完成后,点击 Result -> Direct Plot -> AC Gain&Phase 查看运放的幅频特性和相频特性
2013-6-27 共88页 2
全定制
Cadence中Spectre的模拟仿真
1、进入Cadence软件包 2、建立可进行SPECTRE模拟的单元文件 3、编辑可进行SPECTRE模拟的单元文件 4、模拟仿真的设置(重点) 5、模拟仿真结果的显示以及处理 6、分模块模拟(建立子模块) 7、运算放大器仿真实例
2013-6-27
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三 编辑测试环境
新建1个cell名称为: Opam_test 在新的原理图窗口中调 用opam的symbol 添加激励元件 所有激励元件都在 Analoglib库中,在这里 用到了电源源vdc 电流源idc 正弦源vsin 以及全局符号vdd, gnd 如右图所示
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Spectre/Virtuoso/Calibre 工具使用介绍
2013-6-27
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模拟集成电路的设计流程
1.交互式电路图输入
2.电路仿真(spectre) 3.版图设计 (virtuoso) 4.版图的验证(DRC LVS) (calibre) 5.寄生参数提取(calibre) 6.后仿真 (spectre) 7.流片(gdsii)