关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 模拟集成电路设计.doc

模拟集成电路设计.doc

模拟集成电路设计.doc

上传者: 张云鹤 2017-09-19 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《模拟集成电路设计doc》,可适用于工程科技领域,主题内容包含一电路原理  模拟电路广泛地包含电压基准和电流基准这种基准是直流量与电源盒工艺参数的关系很小但与温度的关系式确定的。在本章中我们讨论在coms技术中符等。

一电路原理  模拟电路广泛地包含电压基准和电流基准这种基准是直流量与电源盒工艺参数的关系很小但与温度的关系式确定的。在本章中我们讨论在coms技术中基准产生的设计着重于公认的带隙技术。首先我们研究与电源无关的偏执电路和启动问题。接着阐述与温度无关的基准研究诸如失调电压的影响等问题。最后我们给出常数偏置电路。带隙基准利用得到的正负温度西数的电压我们现在可以设计出一个令人呢满意的零温度系数的基准。我们有这里是两个工作在不同电流密度下的双极性晶体管的基极和发射极电压之差我们如何选择呢因为在室温下然而所以我们可以令选择使得也就是表明零温度系数的基准为现在让我们来设计一个完成和想家的电路首先如图假设基极电流可以忽略晶体管是由n个并列的晶体管单元组成而是一个晶体管单元。假设我们用某种方法强制相等那么即就可以作为与温度无关的基准。上述电路需要作两处修改首先假如一种电路保证其次适当增大项。这里放大器以为输入驱动和的上端使得店和店稳定在近似相等的电压。基准电压可以再放大器输出端。格局对图的分析我们有得到流过右边之路的电流为一次输出电压为。为了而得到零温度洗漱必须使。考虑到与CMOS工艺的兼容性我们用pnp晶体管实现图中的电路。带隙基准根据式子产生的电压被称为带隙基准我们将输出电压写为因此得到将此式子置为零并用代替我们有如果由此式子得到我们得到这样额定零温度系数的电压基准就由一些基本数字给出硅的带隙基准迁移率的温度指数m,和热电势因为当T趋于零时所以这里使用带隙这个术语。    电源影响和启动问题在电路中只要运放的开环增益足够高输出电压就相对独立于电源电压但是如果和均等于零运放的输入差动就可能会关断所以电路可能要启动机制我们可以增加与图所示的相似的启动技术以保证运放在上电时能正常工作。由于运放的抑制作用电路的电源抑制特性一般在高频时会降低经常要求“电源调节”。二仿真过程一、编辑电路图(schematic)进入~chlchenhailongicspicelabs$目录启动cadence的设计环境平台在命令行提示符($)下执行$icfb建立一个设计库tools>librarymanagerFile>New>Library,即建立了设计库chl(陈海龙的拼音首字母)在设计库中建立amp,然后在cellview里面建立schematic。出现电路图的编辑界面后插入元器件选择analoglib库中的的nmos 、pmos、res、cap等器件形成下面的电路图当然这其中包含做放大器和偏置电路的symbolDesign>CreateCellview>FromCellview在弹出的界面按ok后出现symbolGenerationoptions选择端口排放顺序和外观然后按ok出现symbol编辑界面。按照需要编辑成想要的符号外观。       二仿真环境设定(ADE)在schematic编辑界面选择Tools>AnalogEnvironment出现VirtuosoAnalogDesignEnvironment(ADE)在ADE中设置仿真器、仿真数据存放路径和工艺库具体地setup>SimulatorDirectoryHost… 中选择simulator为spectreprojectDirectory改为simulation。 Setup>ModelLibraries中ModelLibraryFile找到smjscs文件填入section部分填typical和bjt如下图按add然后ok。三 调试和运行四电路分析采用运算放大器同时对其中的运算放大器的特性也进行仿真得到如开环增益的幅频和相频响应等主要特性。下图为几个测试点的电压用于确认放大器在单位增益结构中传输曲线的线性受到ICMR的限制。若采用高增益结构传输曲线的线性部分与输出电压摆幅一致下图为反相增益较高的结构可用来测试输出CMR。如图所示为运算放大器的输入CMR仿真瞬态结果如下(瞬态电压幅值为mV频率为K)从图中可以看出输出低电平不能达到下图为带隙基准电路的温度特性和PSR特性。可以发现基准电压为v。  三版图设计在集成电路设计完成之后开始进行IC的版图以便进行制版完成工艺流片。版图设计规则是一套图形的设计规则的组合是联系集成电路工业制造厂家(foundry)和集成电路设计者的桥梁。一IC版图绘制首先确保执行目录下有displaydrf文件。进入~labchlchenhailongiclayout启动目录启动cadence设计平台在命令提示符下执行操作icfb,注意icfb和之间有空格。首先建立一个设计库tools>librarymanagerFile>New>Library,在在Name内添上harlenchen(harlen为英文名chen为姓氏)ok后选择compileatechfile找到techfile然后ok。这样就建立了一个设计库。这里注意需要选择编译techfile是因为我们要依据电路进行版图设计。然后在harlenchen设计库里建立一个layoutview在LibraryManager菜单New>cellview填入jizhunviewname选layouttool选virtuoso然后ok则会出现版图的编辑界面。在版图编辑界面中从LSW中选择图层然后绘制各种图形。各个编辑命令在菜单里均可找到常用的命令以按钮的方式显示在编辑窗口的左侧。另外记住一些常用命令的快捷方式有助于快速绘制版图。从PDK中选择NMOS和PMOS等按照电路的尺寸填入相应的器件参数。下面是变为PDK器件库之后的电路图。二版图验证采用calibre做DRC、LVS、PEX验证在做calibre的DRC、LVS、PEX之前我们为其建立一个工作目录。$mkdirverify$cdverify$mkdirdrclvspex二DRC在版图编辑界面菜单calibre>RunDRC出现calibre的DRC工具界面在此界面之前还会有一个Runset的load界面是以往DRC配置的load选择如果是第一次做DRC这里是空的。在DRCRunDirectory中填写DRC的工作目录就是刚才建立的DRC工作目录(项目工作目录verifydrc例如我的是~chenhailongiclayoutlabsverifydrc然后Inputs是填写版图数据输入文件由于是集成在virtuoso界面中Outputs是DRC结果的输出设置工具也会自动填写。按RunDRC进行DRC检查运行完毕后会出现report报表同时会出现RVE界面进行error的显示我们可以利用其进行debug。这里显示由两个error:Metal和Metal的金属覆盖密度不够这是由于我们选择metalpoly工艺而在版图中没有使用metal因此会出现这个问题这个不是版图设计的图形有问题。RVE可以和版图界面进行交互在RVE中点击error项版图中会自动focus此error项。我们可以在退出DRC工具时将设置存成一个runset以便下次调用。这个过程也可以在菜单File>SaveRunset (或SaveRunsetAs)。没有问题后出现下图所示的报表。LVS在版图编辑界面菜单calibre>RunLVS出现calibre的LVS工具界面同样地在此界面之前还会有一个Runset的load界面是以往LVS配置的load选择如果是第一次做LVS这里是空的。然后Inputs是填写版图数据和电路输入文件由于是集成在virtuoso界面中因此这里工具自动填写注意这里Layout和Netlist的Exportfromlayoutviewer必须勾选上。(注意电路的顶层单元名需和layout的一致否则此处的topcell需要更改)Outputs是LVS结果的输出设置工具也会自动填写。工艺的lvs还需要设置环境变量具体在setup>SetEnvironment中设置运行完毕后会出现report报表同时会出现RVE界面进行error的显示我们可以利用其进行debug。同样RVE可以和版图界面进行交互在RVE中点击error项版图中会自动focus此error项。同样方法可以保存runset。PEXPEX的过程和LVS过程基本一致这是由于PEX首先也要做LVS然后进行寄生参数提取。在版图编辑界面菜单calibre>RunPEX出现calibre的PEX工具界面最终产生名为jizhun的报表。四总结这次课程设计历时两个星期在这段日子里可以说是苦多于甜但是可以学的到很多很多的东西同时不仅可以巩固以前所学过的知识而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次设计进一步加深了对项目的了解让我对它有了更加浓厚的兴趣。我们的课题是基于单周期MIPS的微控制器串口数据接收器但当每一个子模块编写调试成功时心里特别的开心。但是在编写顶层文件的程序时遇到了不少问题总是有错误在细心的检查下终于找出了错误和警告排除困难后程序编译就通过了心里终于舒了一口气。在连接各个模块的时候一定要注意才能得出正确的结果否则出现任何一点小的误差就会导致整个文件系统的编译出现错误提示。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的只有理论知识是远远不够的只有把所学的理论知识与实践相结合起来从理论中得出结论才能真正为社会服务从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题可以说得是困难重重这毕竟第一次做的难免会遇到过各种各样的问题同时在设计的过程中现了自己的不足之处对以前所学过的知识理解得不够深刻掌握得不够牢固。 总的来说这次设计的结果还是比较成功的在设计中遇到了很多问题最后在老师的辛勤的指导下终于游逆而解有点小小的成就感终于觉得平时所学的知识有了实用的价值达到了理论与实际相结合的目的不仅学到了不少知识而且锻炼了自己的能力使自己对以后的路有了更加清楚的认识同时对未来有了更多的信心。知识是无穷无尽的知识的获取需要一颗上进的心老师将我们领进了门下面的路就应该我们自己出去去走即使充满荆棘也要努力奋斗向前冲。最后对给过我帮助的老师和同学再次表示忠心的感谢!

职业精品

用户评论

0/200
    暂无评论

精彩专题

上传我的资料

热门资料

资料评价:

/12
0下载券 下载 加入VIP, 送下载券

意见
反馈

返回
顶部

Q