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模拟电路设计流程： file:///C:\Users\123\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps43C5.tmp.jpg 模拟集成电路设计和开发流程 1. 电路系统功能以及应用场景分析 按照不同电子产品的需求，研究模拟集成电路的必要功能和性能，以及实现的方法。这一阶段可用Cadence公司下的virtuoso软件中verilog-A代码暂时替代具体电路部分，初步确认功能指标参数。 2. 模拟集成电路的选择与取舍 通过上一步系统级初步分析以后，得到相应指标参数，但对于实际的模拟电路而言，指标参数并不能如上一级代码设计时一般可每一方面均达最佳性能，此时需对相应电路指标进行取舍折中（模拟电路八边形法则） file:///C:\Users\123\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps43C6.tmp.jpg 3. 模拟电路的设计与输入 3.1 模拟电路的设计分析 在得到相应的设计指标后，工程师应先对电路指标进行分析初步确认电路的结构类型，对不同的电路结构会存在着不同的侧重点。例如最简单的运算放大器的选取 3.2 管子类型选取 在对电路结构确认以后，需对管子进行选取，不同类型的管子的对应工作环境、产生的二级效应均不同，可根据不同的电源电压、不同的参数指标对相应管子进行选择。选择完毕MOS管后可根据相应工艺文件得出MOS管的一些工艺参数（单位面积栅氧层电容Cox，载流子迁移率μ，沟道调制系数λ等）或者应用virtuoso软件进行仿真，然后通过相应的公式计算出相应值。 3.3 电路的预设计 根据MOS管的工艺参数以及电路结构的选择，则电路中唯一不定项为电路中MOS管的尺寸（W/L），此时即需要通过电路的参数指标对MOS管的大小进行初步设定。 设定过程中需注意从单一项开始向两项或者三项设定。例如：增益由其跨导和输出阻抗共同确定，此时有两个未定项，则我们设计过程中可先跳过增益，先对其他指标分析设计，最好能确定其跨导(输出阻抗)以后再通过增益指标确认输出阻抗（跨导）。 3.4 电路的搭建 在上一步过程中对电路各个管子的设定有了一个初步的计算值，此时按照选择的电路结构，相应的管子尺寸在virtuoso软件schematic页面下搭建电路。对于计算的管子尺寸为非整数时，可取四舍五入近似取值 4. 电路仿真 电路的仿真利用于virtuoso软件的ADE L功能，常用仿真功能为DC（直流）、TRAN（瞬态）、AC（交流）、NOISE（噪声）、PZ（零极点）等 4.1 DC仿真 直流仿真：通过对电路直流工作点的计算和直流特性的扫描，扫描各个节点的电压、各支路电流以及晶体管直流参数等。在直流扫描中，则可以对电路的温度、设计变量、器件参数、器件模型等多个参数进行扫描。 在ADE窗口选择“Analyses→choose”，DC扫描窗口、参数扫描如下： file:///C:\Users\123\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps43C7.tmp.jpg 4.2 TRAN仿真 瞬态仿真是电路在给定的输入激励下，在设定的时间范围内计算电路时域瞬态响应性能的一种仿真手段。要验证设计电路的稳定性、速度、精度等，必须经过各种情况下的瞬态分析才能做出正确的判断。 在ADE窗口选择“Analyses→choose”，TRAN扫描窗口如下： file:///C:\Users\123\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps43D8.tmp.jpg 4.3 AC仿真 交流仿真通过构建电路的小信号参数模型，获得电压增益、电流增益、相位裕度等小信号传输参数。仿真器在得到电流工作点的基础上，将非线性器件在工作点附近线性化以后再进行仿真，在设计小信号有源电路和无源电路，如运算放大器、滤波器等方面应用广泛，AC仿真与DC仿真一样可以对电路的温度、设计变量、器件参数、器件模型等多个参数进行扫描。 在ADE窗口选择“Analyses→choose”，AC扫描窗口如下： file:///C:\Users\123\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps43D9.tmp.jpg 4.4 NOISE仿真 噪声分析基于电路线性化模型，将电路看作一个双端口网络，将各个互不相关的噪声源输出进行累加，得出输出端的噪声频谱。噪声分析计算的总噪声包括电路内部噪声和负载噪声，通过噪声分析可以得到电路的等效输出噪声、等效输入噪声、噪声系数、传输函数。 在ADE窗口选择“Analyses→choose”，NOISE扫描窗口如下： file:///C:\Users\123\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps43DA.tmp.jpg 5. 版图及其他 在确认设计达指标后即可将设计交付下一级工程师进行版级设计，版级设计完成对电路进行后仿提参，得到实际中带有电阻、电容的后仿电路，对后仿电路重新仿真，确保其结果与前仿真结果一致，而后即可进行相应工艺角仿真以及交付设计。
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发表于 2021-10-21 15:55:54
