芯片設計 CMOS模擬集成電路設計與仿真實例基于Cadence IC 617 課件 第3章 ADE仿真功能基礎(chǔ)

第3章ADE仿真基礎(chǔ)與范例芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第1頁/共80頁第3章ADE仿真基礎(chǔ)與范例3.1直流仿真

3.2交流仿真3.3瞬態(tài)仿真3.4噪聲仿真3.5Ｓ參數(shù)仿真3.6參數(shù)掃描3.7蒙特卡洛仿真3.8本章小結(jié)第2頁/共80頁芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC6173.1直流仿真直流分析是電路仿真和分析的基礎(chǔ)，用于確定直流工作點或直流傳輸曲線。在直流仿真中，可以進行單點仿真，也可以通過指定參數(shù)和掃描范圍生成傳輸曲線，掃描的參數(shù)可以是溫度、器件參數(shù)、網(wǎng)表參數(shù)、電路參數(shù)等。第3頁/共80頁芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC6173.1.1直流仿真基本設置對于直流工作點的分析，仿真器計算每個節(jié)點電壓、每條支路電流，各PN節(jié)、晶體管的直流參數(shù)等；對于直流特性掃描，仿真器可以掃描和模擬多個參數(shù)：掃描電路溫度參數(shù)：根據(jù)電路實際應用場景，設計者可以確定電路工作的溫度范圍，并對相應溫度范圍的電路進行仿真，得到直流工作點隨溫度變化的情況。掃描設計變量：設計者在電路設計中，為便于電路修改和仿真，有時會將一些電路參數(shù)首先設置為變量，例如：將電路的偏置電壓設置為變量進行參數(shù)掃描，得到在不同偏置電壓下電路的工作狀態(tài)。

第4頁/共80頁芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC6173.1.1直流仿真基本設置掃描器件參數(shù)：與掃描設計變量類似，有時會將電路中器件的參數(shù)，例如：晶體管的長和寬，電阻值、電感值和電容值等設置為變量進行掃描，得到在器件參數(shù)下電路的工作情況。掃描工藝庫模型文件中的參數(shù)：通常在設計過程中，工藝庫文件都由晶圓廠提供標準模型，所以一般不使用這項掃描功能。第5頁/共80頁芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC6173.1.1直流仿真基本設置打開ADE窗口，選擇[Analyses]→[Choose…]，在彈出的對話框中選中“dc”選項，如圖3.1所示，此時窗口中選擇對電路溫度進行掃描。為觀察直流仿真結(jié)果，需要選中“SaveDCOperatingPoint”以保存電路的直流工作點信息。如果需要對參數(shù)進行掃描，還需要選中“SweepVariable”中的子選項。第6頁/共80頁芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617圖3.1模擬電路原理圖實例3.1.2實例分析本節(jié)以一個電阻為負載的共源放大器為例進行直流分析，分別進行直流工作點和直流特性掃描仿真，介紹直流分析的仿真流程。第7頁/共80頁芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617選擇[File]→[New]→[Library]，彈出“NewLibrary”對話框，輸入“ADE_example”建立設計庫，如圖3.2所示。圖3.2建立設計庫芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第8頁/共80頁3.1.2實例分析點擊[OK]后，在圖3.3所示的“TechnologyFileforNewLibrary”窗口中選擇“Attachtoanexistingtechnologylibrary”選項圖3.3選擇關(guān)聯(lián)的工藝庫文件芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第9頁/共80頁3.1.2實例分析彈出“AttachDesignLibrarytoTechnologyFile”對話框，如圖3.4所示，在“TechnologyLibrary”選項的下拉菜單中選擇已經(jīng)存放于CadenceIC啟動目錄下的工藝庫“smic18mmrf”，將設計庫關(guān)聯(lián)至SMIC18工藝庫文件圖3.4將設計庫關(guān)聯(lián)至SMIC18工藝庫文件芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第10頁/共80頁3.1.2實例分析將設計庫關(guān)聯(lián)至SMIC18工藝庫文件，點擊“OK”后即可在LibraryManager左側(cè)欄里看到新建的“ADE_example”庫。圖3.5建立共源放大器電路芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第11頁/共80頁3.1.2實例分析如圖3.6所示，完成共源放大器電路的建立。圖3.6共源放大器電路原理圖芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第12頁/共80頁3.1.2實例分析直流工作點仿真（1）添加激勵。在上方的工具欄中點擊[CheckandSave]對電路進行檢查和保存，再選擇[Launch]→[ADEL]，彈出ADEL對話框，在工具欄中選擇[Setup]→[Stimuli]。并如圖3.7所示設置直流仿真激勵。圖3.7直流仿真激勵設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第13頁/共80頁直流工作點仿真（2）在工具欄中選擇[Setup]→[ModelLibrarise]，彈出“ModelLibrarySetup”對話框，如圖3.8所示，設置工藝庫模型信息和工藝角。在該對話框中可以通過“Browse..”按鍵選擇已存在路徑下的工藝庫文件，之后在“Section（opt.）”欄中輸入工藝角，然后單擊“Add”完成添加。圖3.8設置工藝庫模型信息和工藝角芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第14頁/共80頁直流工作點仿真（3）在ADE窗口中選擇[Analyses]→[Choose…]，彈出對話框，從對話框中選中“dc”選項，選擇“SaveDCOperatingPoint”，如圖3.9所示，單擊[OK]按鈕，完成設置。圖3.9直流工作點仿真設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第15頁/共80頁直流工作點仿真（4）選擇[Stimulation]→[NetlistandRun]，開始仿真。仿真結(jié)束后，選擇[Results]→[Print]→[DCNodeVoltages]，用箭頭在電路圖中選擇觀測節(jié)點，就會輸出該點電壓值，此時輸出節(jié)點的電壓如圖3.10所示：圖3.10輸出節(jié)點的電壓值芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第16頁/共80頁直流工作點仿真（5）在工具欄選擇[Results]→[Print]→[DCOperatingPoints]，在電路圖中要選擇觀測器件，輸出該器件的直流工作點和各項參數(shù)，選擇NMOS管，顯示的部分輸出結(jié)果如圖3.11所示。圖3.11晶體管部分直流工作點和器件參數(shù)芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第17頁/共80頁直流工作點仿真（6）選擇[Results]→[Annotate]→[DCNodeVoltages]和[Results]→[Annotate]→[DCOperatingPoints]，電路圖中顯示在這個工作條件下各個節(jié)點電壓和器件直流工作點，如圖3.12所示。圖3.12顯示各點電壓和器件直流工作點芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第18頁/共80頁直流特性掃描仿真（1）首先在“dc”設置對話框中選中“SaveDCOperatingPoint”，選擇“Temperature”，設置仿真起始溫度“Start”和結(jié)束溫度“Stop”分別為“-40”和“125”，如圖3.13所示。圖3.13溫度掃描范圍設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第19頁/共80頁直流特性掃描仿真（2）在ADE窗口選擇[Stimulation]→[NetlistandRun]開始仿真。仿真結(jié)束后，點擊輸出端口“VOUT”，得到輸出電壓隨溫度變化的仿真結(jié)果如圖3.14所示。圖3.14輸出電壓隨溫度變化的仿真結(jié)果芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第20頁/共80頁3.2交流仿真交流仿真使得電路在直流工作點附近線性化，并計算對給定小信號刺激的響應，構(gòu)建電路的小信號參數(shù)模型。在交流仿真中，可以通過掃描頻率、設計變量、溫度、器件參數(shù)等進行分析，如果更改參數(shù)會影響直流工作點，在每一步將會重新計算直流工作點。芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第21頁/共80頁3.2.1交流仿真基本設置交流仿真可以幫助電路設計者分析電路的小信號頻率響應特性，常用于放大器、濾波器等電路的設計中，仿真前需要設置交流信號源提供激勵。在ADE窗口中，選擇[Analyses]→[Choose…]，彈出對話框如圖3.15所示，從對話框中選中“ac”選項。圖3.15“ac”設置對話框芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第22頁/共80頁3.2.1交流仿真基本設置同樣的，交流仿真也可以掃描“DesignVariable”、“Temperature”、“ComponentParameter”，“ModelParameter”。對這些參數(shù)掃描時，需要在“AtFrequency（Hz）”處填入特定的仿真頻率，如圖3.16所示。除此之外，交流仿真還可以對頻率參數(shù)“Frequency”進行掃描，用于仿真電路在不同頻率信號下的響應。圖3.16掃描溫度時“ac”仿真設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第23頁/共80頁3.2.2實例分析本節(jié)以3.1.2節(jié)中的共源放大器為例介紹放大器增益和相位的仿真流程，共源放大器的電路圖如圖3.5所示。（1）設置交流信號源作為激勵源，通常以“analogLib”中的“vsin”信號為激勵源，在這里我們直接通過ADE設置激勵，同時設置交流擺幅和直流偏置。如圖3.17所示。圖3.17交流仿真激勵設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第24頁/共80頁3.2.2實例分析（2）然后選擇[Analyses]→[Choose]，彈出對話框，選擇“ac”，“Start”和“Stop”中分別輸入起始頻率“1”和終止頻率“1G”，在“SweepType”中選擇對數(shù)“Logarithmic”，在“PointsPerDecade”中填入100，如圖3.18所示，單擊[OK]，完成設置。圖3.18交流仿真設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第25頁/共80頁3.2.2實例分析（3）選擇[Stimulation]→[NetlistandRun]開始仿真。仿真結(jié)束后，選擇[Results]→[DirectPlot]→[MainForm]，彈出對話框如圖3.19所示，選擇“dB20”和“Phase”輸出放大器的增益曲線，并點擊輸出端“VOUT”的連線。圖3.19“ac”輸出結(jié)果選擇芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第26頁/共80頁3.2.2實例分析仿真結(jié)果如圖3.20所示，還可以選擇“Phase”查看放大器的相位。圖3.20共源放大器的增益曲線芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第27頁/共80頁3.3瞬態(tài)仿真瞬態(tài)仿真計算電路在一段時間內(nèi)的瞬態(tài)響應，通過瞬態(tài)仿真可以得到電路各節(jié)點的時域輸出結(jié)果。如果沒有給出初始條件，則初始條件取為直流穩(wěn)態(tài)解。芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第28頁/共80頁3.3.1瞬態(tài)仿真基本設置瞬態(tài)仿真可以直觀地顯示電路輸出，通過合理設置仿真條件評估電路性能。在ADE窗口中，選擇[Analyses]→[Choose…]，彈出對話框，從對話框中選中“tran”選項，如圖3.20所示。圖3.20“tran”設置對話框芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第29頁/共80頁3.3.1瞬態(tài)仿真基本設置此外，為滿足個性化需求，電路設計者可對瞬態(tài)仿真進行高級設置，在圖3.20窗口中點擊“options”，對仿真參數(shù)和計算方法進行修改，如圖3.21所示。圖3.21“options”參數(shù)設置窗口芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第30頁/共80頁3.3.2實例分析本節(jié)以3.1.2節(jié)中的放大器為例介紹瞬態(tài)仿真流程，放大器的電路圖如圖3.5所示。（1）設置激勵源，在工具欄中選擇[Setup]→[Stimuli]彈出“SetupAnalogStimuli”對話框，選中輸入信號“VIN”，選擇激勵源“Function”為正弦信號“sin”，“Type”為“Voltage”，直流偏置電壓“DCvoltage”設置為“0.8V”圖3.22瞬態(tài)仿真激勵設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第31頁/共80頁3.3.2實例分析（2）點擊[Analyses]→[Choose]，彈出對話框，選擇“tran”進行瞬態(tài)仿真，在“StopTime”欄中輸入仿真時間“1u”，在“AccuracyDefaults”中選擇仿真最高精度“conservative”，如圖3.23所示，單擊[OK]按鈕，完成設置。圖3.23瞬態(tài)仿真設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第32頁/共80頁3.3.2實例分析（3）選擇[Stimulation]→[NetlistandRun]，開始仿真。仿真結(jié)束后，選擇[Results]→[DirectPlot]→[MainForm]，如圖3.24所示?！癋unction”中選擇“Voltage”，“Modifier”中選擇“dB20”，在電路圖中選擇VIN端口和VOUT端口或其相應連線。圖3.24瞬態(tài)仿真輸出結(jié)果選擇芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第33頁/共80頁3.3.2實例分析得到瞬態(tài)波形如圖3.25所示，上側(cè)為輸入信號，下側(cè)為輸出信號。圖3.25放大器瞬態(tài)特性仿真結(jié)果芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第34頁/共80頁3.4噪聲仿真噪聲仿真也是使得電路在直流工作點附近線性化，并計算輸出端的噪聲頻譜密度。噪聲分析通常計算輸出端的總噪聲，其中包括來自輸入源和輸出負載的噪聲。電路中每個噪聲源的輸出噪聲也會進行計算和輸出。如果輸入源不包含噪聲，則計算等效無噪聲網(wǎng)絡的傳遞函數(shù)和輸入?yún)⒖荚肼?。如果輸入源包含噪聲，則還需要計算噪聲因子和噪聲系數(shù)。芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第35頁/共80頁3.4.1噪聲仿真基本設置在ADE窗口中，選擇[Analyses]→[Choose…]，彈出對話框，從對話框中選中“noise”選項。噪聲仿真同樣可以進行“Frequency”、“DesignVariable”、“Temperature”、“ComponentParameter”、“ModelParameter”這些參數(shù)掃描。圖3.26“noise”設置對話框芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第36頁/共80頁3.4.2實例分析本節(jié)以3.1.2節(jié)中的共源放大器為例介紹噪聲仿真流程，放大器的電路圖如圖3.5所示。（1）從理想器件庫“analogLib”中調(diào)入端口“port”，如圖3.27所示，在“DCvoltage”中輸入直流偏置電壓“800m”，并對圖3.5的電路進行修改，如圖3.28所示。圖3.27“port”設置對話框芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第37頁/共80頁圖3.28修改后的放大器電路芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第38頁/共80頁3.4.2實例分析（2）在ADE中選擇[Analyses]→[Choose…]，彈出對話框，并按照圖3.29設置。圖3.29噪聲仿真設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第39頁/共80頁3.4.2實例分析（3）選擇[Stimulation]→[NetlistandRun]，開始仿真。仿真結(jié)束后，選擇[Results]→[DirectPlot]→[MainForm]，彈出對話框如圖3.30所示。圖3.30噪聲仿真輸出選擇對話框芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第40頁/共80頁3.4.2實例分析點擊“Plot”后，輸出噪聲波形如圖3.31所示。圖3.31輸出噪聲波形芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第41頁/共80頁3.5S參數(shù)仿真S參數(shù)仿真使得電路在直流工作點附近進行線性小信號分析，計算作為N端口電路的S參數(shù)，通常應用在射頻電路的設計中，進行端口輸入輸出特性的仿真分析。S參數(shù)分析可以輸出一個ASCII模型文件，由Nport器件讀入。芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第42頁/共80頁3.5.1S參數(shù)仿真基本設置S參數(shù)仿真在射頻集成電路設計中十分重要，用來描述網(wǎng)絡的輸入輸出特性。在ADE窗口中，選擇[Analyses]→[Choose…]，彈出對話框，從對話框中選中“sp”選項如圖3.32所示。圖3.32“sp”設置對話框芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第43頁/共80頁3.5.2實例分析本節(jié)以一個共源共柵結(jié)構(gòu)的低噪聲放大器為例，介紹S參數(shù)的仿真流程。（1）從工藝庫“analogLib”中調(diào)入兩個“port”用于輸入和輸出端口，輸入端口“PORT0”和輸出端口“PORT1”的設置如圖3.33所示。圖3.33輸入端口“PORT0”和輸出端口“PORT1”的設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第44頁/共80頁3.5.2實例分析從工藝庫“smic18mmrf”中調(diào)入NMOS管和電感，兩個NMOS管的寬長比均為4μ*60/180n；電感的設置如圖3.34所示。圖3.34電感參數(shù)設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第45頁/共80頁3.5.2實例分析再從“analogLib”中調(diào)入理想電容“cap”和理想電阻“res”，其容值和阻值如圖3.35所示。采用鍵盤的I、P、W、L鍵完成電路的器件調(diào)用、打pin和連線，建立好的低噪聲放大器電路圖如圖3.35所示。圖3.35共源共柵低噪聲放大器電路圖芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第46頁/共80頁3.5.2實例分析（2）在ADE對話框中選擇[Analyses]→[Choose…]，彈出對話框，從對話框中選中“sp”選項。并按照圖3.36進行設置。圖3.36“sp”仿真設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第47頁/共80頁3.5.2實例分析（3）選擇[Stimulation]→[NetlistandRun]，開始仿真。仿真結(jié)束后，選擇[Results]→[DirectPlot]→[MainForm]，彈出對話框如圖3.37所示：圖3.37“sp”仿真輸出對話框芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第48頁/共80頁3.5.2實例分析（4）在圖的“Function”中選擇“SP”，如圖3.38所示。其中，“PlotType”中包括四種輸出類型：“Rectangular”、“Z-Smith”、“Y-Smith”和“Polar”，“Modifier”中包括五種輸出類型：“Magnitude”、“Phase”、“dB20”、“Real”和“Imaginary”。圖3.38“sp”仿真輸出對話框“Function”中為“SP”芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第49頁/共80頁3.5.2實例分析選擇“S11”、“S22”和“S21”觀測低噪聲放大器的輸入和輸出端口匹配情況以及增益，選擇“dB20”進行輸出，如圖3.39所示。圖3.39低噪聲放大器SP仿真輸出結(jié)果芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第50頁/共80頁3.5.2實例分析（5）在圖的“Function”中選擇“NF”和“NFmin”，如圖3.40所示。其中，“Modifier”中包括兩輸出類型：“Magnitude”和“dB10”，分別點擊“Plot”。圖3.40“sp”仿真輸出對話框“Function”中為“NF”和“NFmin”芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第51頁/共80頁3.5.2實例分析得到低噪聲放大器的噪聲系數(shù)和最小理想噪聲系數(shù)如圖3.41所示。圖3.41低噪聲放大器NF和NFmin仿真輸出結(jié)果芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第52頁/共80頁3.6參數(shù)掃描在集成電路設計過程中，設計者通常需要對晶體管的寬長比、電阻的阻值、電容的容值等器件參數(shù)，或偏置電壓、偏置電流等電路參數(shù)進行詳細分析和多次仿真，從而確定最優(yōu)值。此時，可以采用參數(shù)掃描的方式，對器件參數(shù)或電路參數(shù)的賦值，掃描一個或多個變量在一定范圍內(nèi)的電路情況，快速且直觀地表現(xiàn)不同參數(shù)對電路的影響。芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第53頁/共80頁3.6.1參數(shù)掃描基本設置在ADE窗口中選擇[Tools]→[ParametricAnalysis…]，打開參數(shù)仿真窗口，如圖3.42所示。圖3.42參數(shù)仿真窗口芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第54頁/共80頁3.6.1參數(shù)掃描基本設置“Variable”中可以選擇待掃描變量，同時可添加多個參數(shù)進行掃描，默認情況下只有溫度變量，如圖3.43所示。“Value”是待掃描變量目前的默認值，“Sweep?”表示是否對這個參數(shù)進行掃描。圖3.43參數(shù)掃描默認溫度變量芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第55頁/共80頁3.6.1參數(shù)掃描基本設置“StepMode”表示掃描步長模式，主要有“Auto”、“Linear”、“LinearStep”、“Decade”、“Octave”、“Logarithmic”、“Times”七種步長變化方式，如圖3.44所示?！癐nclusionList”表示對掃描范圍內(nèi)某些特定的參數(shù)點進行掃描，“ExclusionList”表示在掃描范圍內(nèi)排除某些特定參數(shù)點的掃描。圖3.44參數(shù)掃描模式芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第56頁/共80頁3.6.2實例分析本節(jié)以3.1.2節(jié)中的放大器為例介紹參數(shù)掃描的流程，放大器的電路圖如圖3.5所示。（1）首先修改電路參數(shù)，將圖3.5中MOS管的FingerWidth設置為nmos_fw。（2）在ADE窗口中選擇[Variables]→[CopyFromCellview]，在ADE窗口左側(cè)的DesignVariable欄目中，出現(xiàn)電路中設置的變量，如圖3.45所示。圖3.45添加待掃描的變量芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第57頁/共80頁3.6.2實例分析雙擊待掃描的變量nmos_fw，彈出窗口如圖3.46所示，設置晶體管FingerWidth的默認值為2μ，點擊[OK]確認。圖3.46設置待掃描變量的默認值芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第58頁/共80頁3.6.2實例分析（3）在ADE窗口中選擇[Tools]→[ParametricAnalysis…]，打開參數(shù)仿真窗口，在“Variable”中選擇待掃描變量nmos_fw，“Value”中會自動填入2u。在“From/To”中，“From”輸入“1.5u”，“To”輸入“2.5u”；“StepMode”下拉菜單中選擇“LinearSteps”，在“StepSize”中輸入“0.2u”，完成參數(shù)掃描設置，如圖3.47所示。圖3.47設置完成后的參數(shù)分析窗口芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第59頁/共80頁3.6.2實例分析（4）點擊開始仿真，仿真結(jié)束后，按照交流仿真的方式進行選擇，得到輸出波形如圖3.48所示。圖3.48共源放大器參數(shù)仿真增益輸出結(jié)果芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第60頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真在集成電路設計中，設計者不僅需要完成電路功能并達到性能指標，同時還需要考慮工藝偏差、工作電壓、溫度（Process，voltage，temperature，PVT）等變化對電路帶來的影響，以提高芯片實際流片的良率。若工藝庫中有蒙特卡洛模型，相應的模型中會包含工藝和失配的高斯分布信息，設計者可以通過蒙特卡洛仿真在電路設計過程中對結(jié)果進行預判，優(yōu)化電路設計。下面通過一個二級運算放大器的交流仿真介紹蒙特卡洛仿真的基本操作步驟。芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第61頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真（1）建立設計庫，選擇[File]→[New]→[Library]，彈出“NewLibrary”對話框，輸入“montecarlo”，并選擇“Attachtoanexistingtechfile”關(guān)聯(lián)至SMIC180nm的工藝庫文件。選擇[File]→[New]→[Cellview]命令，彈出“Cellview”對話框，輸入“two_stage_opa”，如圖3.49所示，單擊[OK]。圖3.49創(chuàng)建運放電路芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第62頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真（2）繪制兩級運算放大器電路圖，采用鍵盤的I、P、W、L鍵完成電路的器件調(diào)用、打pin和連線，建立好的運算放大器電路圖如圖3.50所示。圖3.50運放電路圖芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第63頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真（3）建立運算放大器的Symbol，從工具欄中選擇[Create]→[Cellview]→[FromCellview]，彈出“CreateFromCellview”對話框，點擊[OK]，如圖3.51所示圖3.51建立運放Symbol芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第64頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真之后彈出窗口如圖3.52所示，設置Symbol頂部、底部、左邊和右邊的端口，圖3.52端口命名和位置分配芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第65頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真將點擊[OK]，完成Symbol建立，如圖3.53所示。圖3.53運算放大器Symbol芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第66頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真（4）建立運算放大器的測試電路，選擇[File]→[New]→[Cellview]，彈出“Cellview”對話框，輸入“two_stage_opa_ac”，單擊[OK]，運用鍵盤的I、P、W、L鍵進行操作建立測試電路如圖3.54所示。圖3.54運放交流小信號仿真電路芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第67頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真（5）選擇[Launch]→[ADEL]，彈出ADEL對話框，在工具欄中選擇[Setup]→[Stimuli]。如圖3.55設置。圖3.55激勵設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第68頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真（6）在工具欄中選擇[Setup]→[ModelLibrarise]，設置工藝庫模型信息和工藝角，輸入“mc”調(diào)用工藝庫中的統(tǒng)計模型，如圖3.56所示。圖3.56設置“mc”工藝庫文件芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第69頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真（7）選擇[Analyses]→[Choose]，彈出對話框，選擇“ac”進行交流仿真，在“start”中輸入仿真起始頻率，在“stop”中輸入仿真結(jié)束頻率，在“SweepType”中選擇“Automatic”，如圖3.57所示，點擊[OK]。圖3.57交流小信號仿真設置芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第70頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真（8）選擇[Outputs]→[Setup]命令，彈出“SettingOutput”窗口如圖3.58所示。圖3.58“SettingOutput”對話框芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于CadenceIC617第71頁/共80頁3.7蒙特卡洛仿真（9）在“SettingOutput”中，點擊FromDesign，選擇“Open”，打開計算器。在計算器中選擇“vf”，在電路圖內(nèi)選擇運算放大器的輸出“VOUT”，如圖3.59所示，再從運算符欄中選擇“dB20”。圖3.59在計算器中設置“vout”增益芯片設計——CMOS模擬集成電路設計與仿真實例：基于C