模拟集成电路设计实习讲义_scut-自由下载

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1、模拟集成电路设计实习讲义_SCUT-自由下载模拟集成电路设计实习培训内容介绍培训目的经过本培训，学员将会学到在模拟集成电路设计过程中的绝大部分环节。1.学会使用数模混合集成电路设计EDA工具进行简单的模拟集成电路设计的流程，包括Cadence的Virtuoso原理图输入、版图设计，Cadence的Spectre电路仿真，及MentorGraphics的Calibre版图规则检查（DRC）、电路图版图一致性检查（LVS）。2.学会使用三大常用的仿真方式（DC，AC，以及Transient）来对电路进行性能的验证与设计参数的调整培训内容本培训首先

2、设计一个运算放大器，在该放大器中采用了一个理想的电流源做偏置。接着设计一个带隙基准源（Bandgapreference）来提供这个运算放大器中用到的电流源，然后对整个电路进行仿真验证。整个电路Lab_top电原理图以及仿真激励如下图所示。最后，参加培训的学员要求对所设计的Bandgapreference进行版图设计以及DRC、LVS检查，时间充裕的学员进一步设计运算放大器的版图及对其进行DRC/LVS的检查。图1-0Lab_top原理图上图中的运算放大器（opam）电路如下图所示，值得注意的是，该运算放大器需要一个currentsink做偏置

3、，该currentsink由上图中的NM1来提供。其中的bandgap电路如下图。这里看上去好像电压源并没有和电路直接连在一起，但是由于系统中所有标记相同的点电位都相同，所以，图中的这种接法等效于直接把V4接到电路的正负极。IbiasAnalogLib/isource/DCV0与V1AnlogLib/vsinV4AnalogLib/vsource/DCVCMAnalogLib/vsource/DC图1-14加入激励源后的图二、Spectre仿真(opam)（1）直流分析(DCAnalyses)我们在共模输入管脚接一个可以调节的电压源VCM，使

4、得这个电压源的电压从0升到高到3.3v然后我们测量output端的电压。从图1-14中的Tools菜单->AnalogEnvironment调出spectre图2-1spectre仿真界面。2-1setup菜单->modellibrarys调出模型库设置窗口。点击Browse找到使用的仿真文件“sm083006-1k.scs”，Section那栏填入：typical，然后点击ADD。依次在Section栏中加入bjt,capacitor,diode,resistor并点击加入，结果如图：图2-2setupresult点击ok,回到

5、spectre的主窗口。提示：我们在创建库lab_practice的时候已经指定了工艺库为chrt35rf，因此这里的模型库是自动设置好的。现在我们要进行dc分析的设置了，从analyses菜单->choose调出分析设置窗口。选择DC分析，变化类型选择ComponentParameter，Componentname填入VCM参数为dc,变化范围是0到3.3（见图2-3）.图2-3dc分析设置点击ok.回到了spectre主界面。到此，已经把仿真环境设置好了。现在我们要观察output端的波形，如何才能做到呢？从spectre的outp

6、uts菜单->tobeplot->selectfromschematic,这个时候，会切换到schematic窗口，用鼠标点击一下output那条连线，看看发生了什么？图2-4selectontheschematicoutput端的颜色变了，标识出它的波形将会被显示，spectre的窗口已经变成了下面的图2-5设置后的spectre图2-6Output波形(结果显示共模输入电平在2.0V以下输出直流工作点基本不变)DC分析，除了包含器件参数的仿真外，还可以进行温度仿真，设计变量仿真和器件模型参数仿真。有兴趣的话可以自己摸索一下。(

7、2)AC分析我们必须先明确一下ac分析的目的，所谓的ac分析，就是在一定的静态工作点上，施加一个小信号，然后分析输出的的交流信号，可以看出放大系数，频率响应等的特性。先进行AC分析激励设置，将输入交流信号V1（正端）和V0（负端）的交流幅值设置为500mV，相位都为0。由于两端反向连接，故反向，差分交流输入的幅值为1V。图2-7交流分析激励设置现在进行分析设置，重新调出图2-3的窗口，。图2-8ac分析设置设置频率从1变到1G，点击ok，然后netlist&run:图2-9输出波形查看设置图2-10输出运算放大器的波特图现在测量一下图

8、2-10中的运算放大器的低频增益（Av0）、3dB带宽（f0）、相位裕度（PM）等参数。有两种测量方法：Trace工具条测量法及calculator精确计算测量法图