版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、Spectre/Virtuoso/Calibre 工具使用介紹工具使用介紹2021-12-111模擬集成電路的設(shè)計(jì)流程模擬集成電路的設(shè)計(jì)流程1.交互式電路圖輸入2.電路仿真(spectre)3.版圖設(shè)計(jì) (virtuoso)4.版圖的驗(yàn)證(DRC LVS) (calibre)5.寄生參數(shù)提?。╟alibre)6.后仿真 (spectre)7.流片(gdsii)全定制全定制2021-12-112Cadence中中Spectre的模擬仿真的模擬仿真1、進(jìn)入Cadence軟件包 2、建立可進(jìn)行SPECTRE模擬的單元文件 3、編輯可進(jìn)行SPECTRE模擬的單元文件 4、模擬仿真的設(shè)置(重點(diǎn)) 5、模
2、擬仿真結(jié)果的顯示以及處理 6、分模塊模擬(建立子模塊) 7、運(yùn)算放大器仿真實(shí)例2021-12-113一、進(jìn)入一、進(jìn)入CadenceCadence軟件包軟件包l登陸到服務(wù)器上后,進(jìn)入adelibic5這個文件夾(如果沒有這個文件夾,按照vlsi課件實(shí)驗(yàn)1自行拷貝)l在命令行輸入lsource /eva02/dept23/uwb03/.cshrc.ic23licfb&l紅色界面的IC5141窗口出現(xiàn),之后ciw彈出來2021-12-114二、建立可進(jìn)行二、建立可進(jìn)行SPECTRESPECTRE模擬模擬的單元文件的單元文件主窗口分為信息窗口CIW、命令行以及主菜單。信息窗口會給出一些系統(tǒng)信息
3、(如出錯信息,程序運(yùn)行情況等)。在命令行中可以輸入某些命令。主菜單包括:1、File菜單 2、Tools菜單 3、Options菜單2021-12-115設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)置設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)置l工藝庫工作站目錄l/eva02/ic/BA083006/smic18/l關(guān)聯(lián)工藝庫的方法l在cds.lib中加入如下語句(用Vi或Gvim編輯器)lINCLUDE /eva02/ic/BA083006/smic18/cds.libl工藝模型文件目錄l/eva02/ic/BA083006/smic18/models/spectrel這個目錄下有如下文件l其中ms018_v1p7*是普通器件模型文件,ms018_rf_v
4、1p6*是RF器件模型文件,我們實(shí)驗(yàn)只用到普通器件,因此只需要前者,電路仿真時Spectre會自動加載這幾個文件2021-12-116相關(guān)工藝參數(shù)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(無襯偏效應(yīng)) u0=34mP18:Tox=3.74nVth0=-0.402u0=8.6mlambda的選取可以參照razavi書上的lambda與L成反比,其中L0.5um時 lambdaN0.1,lmabdaP=0.2模型中各工藝參數(shù)定義可參考bsimset.pdf文件。2021-12-117建立新庫、新單元以及新視圖建立新庫
5、、新單元以及新視圖l在CIW中,F(xiàn)ile-New-Library,l在彈出的“New Library”窗口,Name欄中:mylibl選中右下方:Attach to an existing techfilel點(diǎn)擊OK,之后彈出圖2,選smic18mmrf,點(diǎn)擊okl查看CIW窗口:Tools-Library Manager,在Library中應(yīng)有mylib,單擊單擊它。l在Library Manager 窗口,F(xiàn)ile-New-Cellview,l在彈出的“Create New File”窗口Cell Name欄中,opamlTool欄中,選Composer-SchematiclOK ,彈出新
6、的原理圖編輯窗口LibraryCellSchematicSymbolLayoutVerilog(View)Library,Cell以及以及View的關(guān)系的關(guān)系 1、library(庫)的地位相當(dāng)于文件夾,它用來存放一整個設(shè)計(jì)的所有數(shù)據(jù),包括子單元(cell)以及子單元(cell)中的多種視圖(view)。新建庫時注意選擇鏈接所用工藝新建庫時注意選擇鏈接所用工藝pdk的的techfile。 2、Cell(單元)可以是一個簡單的單元,像一個與非門,也可以是比較復(fù)雜的單元(由symbol搭建而成)。 3、View則包含多種類型,常用的有schemetic,symbol,layout,calibre等
7、等 ,新建新建Cellview要注意選擇要注意選擇View的類的類型。型。2021-12-119添加元件(實(shí)例添加元件(實(shí)例instance) l在彈出的“Virtuoso Schematic Editing:”窗口中,左邊為工具欄,選instance 圖標(biāo)(或i)l單擊“Add instance”窗口Library欄最右側(cè)Browser, l彈出“Library Browser-”窗口,Library選smic18mmrf,Cell選n18, View選symboll在“Virtuoso Schematic Editing:”窗口, 鼠標(biāo)左鍵單擊一次,間隔一定距離再單擊一次,這樣就增加了2個
8、n18元件,鍵撤銷本次操作ESC l按照如上方法添加所需要的NMOS與PMOS以及電阻元件以及pin2021-12-1110mos管的主要參數(shù)管的主要參數(shù)lmultiplier 表示幾個管子并聯(lián)數(shù)lLength 表示溝道長度 ,設(shè)計(jì)時我們按照長溝道設(shè)計(jì)L取值1umlTotal Width 表示總的溝道寬度lFinger Width 表示一個finger的寬度lFingers 表示finger的個數(shù)lTotal width finger witdth finger widthl設(shè)計(jì)時 盡量使mos管接近方形,而不是長條形2021-12-1111編輯完成的電路圖編輯完成的電路圖2021-12-11
9、12一些快捷鍵一些快捷鍵l 以下是一些常用的快捷鍵:i 添加元件,即打開添加元件的窗口; 縮小兩倍; 擴(kuò)大兩倍;w 連線(細(xì)線);f 全圖顯示;p 查看元件屬性;m 整體移動(帶連接關(guān)系);shift+m 移動(不帶連接關(guān)系)。2021-12-1113生成生成symboll進(jìn)入“Virtuoso Schematic Editing:mylib nand2 schematic”窗口。lDesign - Create Cellview-From Cellviewl在Cellview From Cellview窗口,F(xiàn)rom View Name欄為:schematic,Tool / Data Typ
10、e欄為Composer-Symbol。lOK2021-12-1114三三 編輯測試環(huán)境編輯測試環(huán)境新建1個cell名稱為:Opam_test在新的原理圖窗口中調(diào)用opam的symbol添加激勵元件所有激勵元件都在Analoglib庫中,在這里用到了電源源vdc電流源idc正弦源vsin以及全局符號vdd,gnd如右圖所示2021-12-1115四、模擬仿真的設(shè)置四、模擬仿真的設(shè)置( (重點(diǎn)重點(diǎn)) )Composer-schamatic界面中的Tools Analog Environment項(xiàng)可以打開Analog Design Environment 窗口,如右圖所示。2021-12-1116A
11、nalog Design Simulation菜單介紹菜單介紹Session菜單菜單Schematic Window Save State Load State Options Reset Quit回到電路圖保存當(dāng)前所設(shè)定的模擬所用到的各種參數(shù)加載已經(jīng)保存的狀態(tài)一些顯示選項(xiàng)的設(shè)置重置analog artist。相當(dāng)于重新打開一個模擬窗口退出2021-12-1117Setup菜單Setup菜單菜單Design Simulator/directory/host Temperature Model Library Environment選擇所要模擬的線路圖選擇模擬使用的模型一般有cdsSpice h
12、spiceS spectre等 設(shè)置模擬時的溫度設(shè)置庫文件的路徑和仿真方式設(shè)置仿真的環(huán)境 (后仿真時需設(shè)置)2021-12-1118Analyses菜單選擇模擬類型。Spectre的分析有很多種,如右圖,最基本的有tran(瞬態(tài)分析)dc(直流分析)ac(交流分析)。2021-12-1119tran(瞬態(tài)分析)(瞬態(tài)分析)2021-12-1120dc(直流分析)(直流分析)dc(直流分析)可以在直流條件下對temperature,Design Variable,Component Parameter,Model Parameter進(jìn)行掃描仿真舉例:對溫度的掃描(測量溫度系數(shù))電路隨電源電壓變化
13、的變化曲線等2021-12-1121ac(交流分析)(交流分析)ac(交流分析)是分析電路性能隨著運(yùn)行頻率變化而變化的仿真。既可以對頻率進(jìn)行掃描也可以在某個頻率下進(jìn)行對其它變量的掃描。2021-12-1122其它有關(guān)的菜單項(xiàng) Outputs/Setup 當(dāng)然我們需要輸出的有時不僅僅是電流、電壓,還有一些更高級的。比如說:帶寬、增益等需要計(jì)算的值,這時我們可以在Outputs/setup中設(shè)定其名稱和表達(dá)式。在運(yùn)行模擬之后,這些輸出將會很直觀的顯示出來。 需要注意的是:表達(dá)式一般都是通過計(jì)算器(caculator)輸入的。Cadance自帶的計(jì)算器功能強(qiáng)大,除了輸入一些普通表達(dá)式以外,還自帶有一
14、些特殊表達(dá)式,如bandwidth、average等等。 2021-12-1123Calculator的使用的使用Calculator是一個重要的數(shù)據(jù)處理工具,可以用來仿真電源抑制比,相位裕度,共模抑制比2021-12-1124其它有關(guān)的菜單項(xiàng)Results菜單2021-12-1125模擬結(jié)果的顯示以及處理在模擬有了結(jié)果之后,如果設(shè)定的output有plot屬性的話,系統(tǒng)會自動調(diào)出waveform窗口,并顯示outputs的波形,如左圖2021-12-1126運(yùn)放直流工作點(diǎn)仿真(DC分析)l放大器的正常工作需要一定的直流偏置l在交流(ac,tran)仿真之前,必須保證運(yùn)放要有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)l
15、靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置需要手工計(jì)算與仿真迭代交互進(jìn)行l(wèi)構(gòu)成放大器的每一個管子都處在飽和區(qū),是運(yùn)放存在一個良好工作點(diǎn)的前提條件2021-12-1127運(yùn)放小信號仿真示例l電源電壓Vdc=1.8V;l交流信號源acm=1 V;l負(fù)載電容Cload=5p F;l采用Spectre分析方式,選擇交流分析(ac),設(shè)置如下: Sweep Variable: Frequency Sweep Range :1 Hz100M Hzl仿真完成后,點(diǎn)擊 Result - Direct Plot - AC Gain&Phase 查看運(yùn)放的幅頻特性和相頻特性 2021-12-1128仿真結(jié)果該運(yùn)放直流增益為80.9
16、dB,單位增益帶寬為82M Hz,相位裕度為67.32deg。2021-12-1129工藝角與溫度工藝角與溫度l上面運(yùn)放的仿真實(shí)在tt(典型)27度下的仿真,但實(shí)際的工藝不一定是tt,使用溫度也不一定是室溫27度,所以要進(jìn)行工藝角仿真l仿真不可能覆蓋所有的工藝偏差與溫度,所以需要選取一些典型值去驗(yàn)證l溫度: 20 ,27, 105 (3種)l工藝偏差 : tt ss ff fnsp fpsn (5種)l仿真要跑通這15種情況才能進(jìn)行后端設(shè)計(jì)2021-12-1130版圖設(shè)計(jì)版圖設(shè)計(jì)l打開運(yùn)放核心電路圖l單擊 Tools-Design Synthesis-Layout XLl選擇creat new
17、 ,可以彈出版圖編輯窗口l在版圖編輯窗口,單擊 Design-Gen from source 之后點(diǎn)擊ok,出現(xiàn)電路用到的所有smic18mmrf庫中元件(此時元件是無任何連接關(guān)系的)2021-12-1131版圖設(shè)計(jì)版圖設(shè)計(jì)2021-12-1132版圖設(shè)計(jì)要點(diǎn)版圖設(shè)計(jì)要點(diǎn)l版圖設(shè)計(jì)要按照一定的設(shè)計(jì)規(guī)則與電氣規(guī)則進(jìn)行 ,這些規(guī)則文件可以在smic提供的pdk(process design kit)中查找到,最小線寬,最小間距,最小包圍,最小覆蓋。l僅僅滿足設(shè)計(jì)規(guī)則的走線,不是最佳的走線方式。在滿足設(shè)計(jì)規(guī)則的前提下,要保證每條金屬走線能夠承受相應(yīng)的電流密度(防止由于老化而產(chǎn)生的電遷移現(xiàn)象),通常情況下為1um 可以承受1mA的電流l對于差分電路,要充分考慮版圖的對稱性與匹配2021-12-1133版圖設(shè)計(jì)要點(diǎn)版圖設(shè)計(jì)要點(diǎn)l對于低頻模擬電路而言,寄生電阻是影響其性能的主要因素,連接的走線可以盡可能寬l對于射頻電路而言,寄生電容可能會占據(jù)更主要的部分,對線寬的處理上,要在寄生電阻與寄生電容直接折中l(wèi)對于多數(shù)電路來說,為了降低襯底寄生電阻,應(yīng)在nmos器件周圍放置更多的稱的接觸lNmos器件的所有襯底都是連在一起的2021-12-1134最終版圖最終版圖2021-12-1135Calibre的后端驗(yàn)證的后端驗(yàn)證l設(shè)置calibre啟動版本l在打開icfb之前,輸入setdt calib
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 關(guān)于中學(xué)生人際關(guān)系(10篇)
- 市場社會實(shí)踐報(bào)告
- 開學(xué)安全第一課的心得體會(30篇)
- 2024分布式電站云邊協(xié)同技術(shù)規(guī)范
- 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課件 模塊8 機(jī)械裝配工藝的基礎(chǔ)知識
- 邏輯推斷題馬于玲
- 國內(nèi)外相似案例研究:錦薈PARK及碧桂園·森林城市
- 勾股定理復(fù)習(xí)課課件
- 16.2《登泰山記》課件 2024-2025學(xué)年統(tǒng)編版高中語文必修上冊-9
- 江蘇省南京市第29中2025屆高考仿真卷語文試卷含解析
- 氣管切開非機(jī)械通氣病人氣道護(hù)理課件
- 機(jī)關(guān)檔案管理工作培訓(xùn)課件
- 建設(shè)工程竣工消防查驗(yàn)記錄
- 淺談10kV架空線路檔距的確定
- 《衛(wèi)星通信系統(tǒng)》課件
- 電動自行車火災(zāi)事故教訓(xùn)警示課件
- 船舶與海洋工程導(dǎo)論(船舶性能)期末單元測試與答案
- 《溝通能力提升》課件
- 江蘇小高考計(jì)算機(jī)考試題目及答案
- 線上線下混合教學(xué)課程設(shè)計(jì)
- 江蘇省南京市玄武區(qū)2023-2024學(xué)年九年級上學(xué)期英語期末測試卷
評論
0/150
提交評論