使用Cadence ADE + Spectre做Monte Carlo仿真

math123 · 发表于 2013-11-1 13:07:18

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本帖最后由 math123 于 2013-11-1 13:14 编辑

转帖，原文地址如下：

http://blog.sina.com.cn/s/blog_7affefaf01011kyd.html

1. 工艺模型的选择。以TSMC 180nm工艺为例，1.8V

Normal devices 有TT，SS，FF，SF，FS共5种工艺Corner及Montel Carlo(MC)共6种可选用工艺角。在每种Corner中每种类型的管子又有两种类型，比如NMOS有nch和nch_mis两种，其中第nch是用MODEL定义的，而nch_mis是用SUBCKT定义的。做一般仿真（比如DC，AC，TRAN等）的时候，两个模型都可以使用。在做Montel Carlo仿真的时候如选用nch_mis器件，且corner选用TT，SS，FF，SF，FS，则只进行Devive-to-Device的mismatch分析，若corner选择MC，则可同时进行Die-to-Die和Devive-to-Device的分析)。在做Montel Carlo仿真的时候如选用nch、pch器件，且corner选用TT，SS，FF，SF，FS，实际上不能进行任何mismatch分析，因为此时器件的参数都不含分布函数，若corner选择MC，则可进行Die-to-Die的分析。具体进行什么分析，由下面一条中的设置决定。

2.

Process，Mismatch和Process&Mismatch。Process仿真时在Analog Statistical Analysis中Analysis Variation可以有以上三种选项。选Process则Monte Carlo中每RUN一次的时候，Die to Die的一些模型参数会重新随即选取，而Mismatch关联的一些参数保留相同，也就是说同一次RUN的电路中的相同类型的器件的所有参数将完全相同。反之，选Mismatch则每次RUN则只改变那些参数的值，而Die to Die相关的那些参数则完全相同。如果选择Process & Mismatch，则每次RUN的时候两种情况下的参数都重新取值。

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3.在对DC仿真进行Montel

Carlo分析的时候会发现一些想要看的DC信息无法PLOT出来。比如在对放大器的失调电压进行仿真的时候需要用到上图所示Testbench，而在ADE中选择DC仿真，设置Save DC Operation Point而不做任何Sweep。一般在DC仿真时只要选择Vout就可将Vout信号Plot出来。但是如果接着进行Montel Carlo仿真会发现这样选择的信号（图1中/Vout）在Analog Statistical Analysis中Data Type显示为wave，无法Plot出来。这时候需要现在ADE中调用Calculator选择DC后选VDC（或Sweep_DC后选vs），再在Schematic中选中Vout信号，这样在Calculator中将是VDC("/VOUT") （或VS("/VOUT")），这样在之后进行Montel Carlo分析时，在Analog Statistical Analysis中Data Type显示为scalar，可以Plot出此信号的Histogram图出来。

4. Montel Carlo分析需要相应的带Montel Carlo参数的模型支持，如1所述。如果Analysis Variation选择了Process，而所用器件的模型中没有定义Die to Die的相关参数，则无法进行。另外不同EDA工具对高斯函数的格式定义有区别的。比如在Simetrix中就用GAUSS（tol）表示一个平均值（Mean）为1，标准偏差（Standard Deviation）为tol/3的高斯过程，也就是说公差（Tolerance）为tol的3 Sigma的高斯分布（3 Sigma Gaussian distribution）。而在Hspice中则有GAUSS（nominal_cal,rel_variation,num_sigma）AGAUSS（nominal_cal, abs_variation,num_sigma）两个函数可用。Simetrix中的GAUSS（tol）=Hspice中的GAUSS（1,1*tol,3）=Hspice中的AGAUSS（1,tol,3）。

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