模拟集成电路设计实习培训内容介绍
培训目的
经过本培训,学员将会学到在模拟集成电路设计过程中的绝大部分环节。
1. 学会使用数模混合集成电路设计EDA工具进行简单的模拟集成电路设计的流程,包括
Cadence的Virtuoso原理图输入、版图设计,Cadence的Spectre电路仿真,及Mentor Graphics的Calibre版图规则检查(DRC)、电路图版图一致性检查(LVS)。
2. 学会使用三大常用的仿真方式(DC,AC,以及Transient)来对电路进行性能的验证与设
计参数的调整
培训内容
本培训首先设计一个运算放大器,在该放大器中采用了一个理想的电流源做偏置。接着设计一个带隙基准源(Bandgap reference)来提供这个运算放大器中用到的电流源,然后对整个电路进行仿真验证。整个电路Lab_top电原理图以及仿真激励如下图所示。 最后,参加培训的学员要求对所设计的Bandgap reference进行版图设计以及DRC、LVS检查,时间充裕的学员进一步设计运算放大器的版图及对其进行DRC/LVS的检查。
图 1-0 Lab_top 原理图
上图中的运算放大器(opam)电路如下图所示,值得注意的是,该运算放大器需要一个current sink做偏置,该current sink由上图中的NM1来提供。
其中的bandgap电路如下图。
这里看上去好像电压源并没有和电路直接连在一起,但是由于系统中所有标记相同的点电位都相同,所以,图中的这种接法等效于直接把V4接到电路的正负极。
Ibias
AnalogLib/isource/DC
V0与V1 AnlogLib/vsin
V4
AnalogLib/vsource/DC
VCM
AnalogLib/vsource/DC
图1-14 加入激励源后的图
二、Spectre仿真 (opam)
(1)直流分析(DC Analyses)
我们在共模输入管脚接一个可以调节的电压源VCM,使得这个电压源的电压从0升到高到3.3v然后我们测量output端的电压。 从图1-14中的Tools菜单->Analog Environment调出spectre
图2-1 spectre仿真界面
。 2-1 setup菜单->model librarys调出模型库设置窗口。 点击Browse找到使用的仿真文件“sm083006-1k.scs”, Section那栏填入:typical, 然后点击 ADD 。依次在Section栏中加入bjt, capacitor, diode,resistor并点击加入,结果如图:
图2-2 setup result
点击ok,回到spectre的主窗口。
提示:我们在创建库lab_practice的时候已经指定了工艺库为chrt35rf,因此这里的模型库是自动设置好的。
现在我们要进行dc分析的设置了,从analyses菜单->choose调出分析设置窗口。选择DC分析,变化类型选择Component Parameter,Component name 填入 VCM参数为dc ,变化范围是0到3.3(见图2-3).
图2-3 dc分析设置
点击ok.回到了spectre主界面。到此,已经把仿真环境设置好了。现在我们要观察output端的波形,如何才能做到呢?从spectre的outputs菜单->to be plot->select from schematic,这个时候,会切换到schematic窗口,用鼠标点击一下output那条连线,看看发生了什么?
图2-4 select on the schematic
output端的颜色变了,标识出它的波形将会被显示,spectre的窗口已经变成了下面的
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