【正文】 29 致謝 感謝電氣系其他老師和同學(xué)對我的幫助、指導(dǎo)和鼓勵！ 還要感謝所有幫助過我的同學(xué)，當(dāng)我在畫電路圖遇到困難 時是同學(xué)為我指點迷津。螺旋電感并不能用帶拐角的傳輸線來建模，而只能作為一個整體來建模。因此，電阻版圖上的長度 L 等于接觸孔兩個內(nèi)邊沿之間的長度。 采用四方交叉法可以進一步發(fā)揮共心的技術(shù)優(yōu)勢。 根器件法不僅使用于電阻 ，同樣適用于其它類型的器件。也就是說，其中一個放大器的頻率和幅值能完全符合并跟蹤另一個運放的頻率和幅值響應(yīng)，達到這一目標(biāo)的方法之一就是匹配 。因此，將器件拆分成偶數(shù)個，對角線交叉排列，這樣，沿 X軸方向和 Y軸方向的就一階梯度效應(yīng)就會相互抵消，改善了電路的對稱性。低噪聲放大器對噪聲的要求很高。 線寬分配 在模擬版圖中，線寬是需要設(shè)計的。 。由于橫向電容值決定，于相鄰金屬線的總周長，通過將版圖幾何形狀的周長最大化可以在有限的面積內(nèi)得到極大的周長，從而得到很大的電容。多晶硅電阻的制作方法與 MOS 工藝兼容，因此 制作多晶硅電阻是最簡單的。 Cadence 公司的電子設(shè)計自動化產(chǎn)品涵蓋了電子設(shè)計的整個流程 ,包括系統(tǒng)級設(shè)計、功能驗證、 IC 綜合及布局布線、模擬和混合信號及射頻 IC 設(shè)計、全定制集成電路設(shè)計、 IC 物理驗證、 PCB 設(shè)計和硬件仿真建模等。但是即使是最小尺寸相同，不同公司不 同工藝流程的設(shè)計規(guī)則都不同，這就使得在不同工藝之間進行設(shè)計得導(dǎo)出導(dǎo)人非常的耗費時間了。對于兩極運算放大器版圖設(shè)計的例子，采用的是 Tanner公司的 L— Edit“軟件。看給出的報告，有沒有 offgird；結(jié)點多不多 ．多的話就有斷路的地方。哪些器件需要良好的匹配。 版圖規(guī)劃和布局 ： 是為了每個模 塊和整個芯片選擇一個好的布圖方案。隨著光纖通信跨入 40Gb／ s以上， InP基器 件和電路 開始成為各大公司竟相研究的對象。其中，接收器主要的電路組件包含低噪聲放大器、帶通濾波器、混頻器與解調(diào)器。 在 60年代，微波領(lǐng)域有兩個較大的技術(shù)變革，一是研制了許多微波固體有 源器件；二是微波平面?zhèn)鬏斁€的深入研究與實用化。 CMOS 工藝中的電容 版圖設(shè)計過程 6 167。 CMOS 工藝中的電感 版圖設(shè)計中的匹配 28 致謝 因此， 更確切的名稱是微波混合集成電路，通常稱為微波集成電路。但是 si基材料的電子遷移率 Lt； Gahs基低，同時 Si基寄生電阻與寄生電容比 GaAs基大，因此 Si基材料器件的特征頻率較 GaAs基 MESFET、 HEMT{氐，因而 si基 MOsFET或 si基 BJT器 件的噪聲系數(shù)較高，且不適用制作高頻電路；而且體 si基襯底較低的電阻率使得制作可集成的無源元件 (例如高 Q值的電感 )很困難，這就限制了 si基材料在高頻電路中的應(yīng)用。 LNA向超低噪聲、低功耗、低電壓、單電源、高增益、高可靠性、高線性度、 單片集成等方向發(fā)展。 集成電路版圖設(shè)計是集成電路從電路拓撲到電路芯片的一個重要的設(shè)計過程．它需要設(shè)計者具有電路及電子元件的工作原理與工藝制造方面的基礎(chǔ)知．還需要設(shè)計者熟練運用繪圖軟件對電路進行合理的布局規(guī)劃．設(shè)計 出最大程度體現(xiàn)高性能、低功耗、低成本、能實際可靠工作的芯片版圖。 分層設(shè)計：按照電路功能劃分整個電路．對每個功能塊進行再劃分．每一個模塊對應(yīng)一個單元。 版圖完成：后端數(shù)據(jù)接口處理，確認芯片版圖的設(shè)計和尺寸．落實相關(guān) Foundry的流片計劃，確認設(shè)計數(shù)據(jù) (GDSⅡ文件 )大小。 版圖驗證包括設(shè)計規(guī)則檢查 DRC(a designrule checker)、電學(xué)規(guī)則檢查 ERC(a electrics ulechecke r)、版圖參數(shù)提取 LPE(1ayout parameter extraction)、版圖和原理圖對照檢查 LVS(1ayout vs． schematic)。從而實現(xiàn)其他規(guī)則隨著線性變化。 傳統(tǒng)的大規(guī)模數(shù)字電路的設(shè)計一般采用 自頂向下的設(shè)計方法，設(shè)計者先 從整體上規(guī)劃系統(tǒng)的功能和性能，再分解為規(guī)模較小功能簡單的局部模塊，逐步細化到物理實現(xiàn)。多晶硅電阻的形狀一般做成長條，在倆端開接觸孔與金屬進行連接，接觸孔之間的長度就是多晶硅電阻的長度 L?？偟恼f來， CMOS 工藝為 RFIC 提供了性能優(yōu)良的電容，與其它無源器件相比其性能可以認為理想。 GaAs 工藝中的襯底電阻率很高，是一個良好的絕緣體，同時其頂層金屬通過鍍金而獲得很高的電導(dǎo)率，所以 GaAs 工藝可以提供品質(zhì)因數(shù)適中的螺旋電感，其 Q 值在 20 左右。對于電阻及晶體管 (例如雙極及場效應(yīng)晶體管 )來說，由于其電阻值并非為零，因此這類噪聲影響不能忽視。 對稱性要考慮器件以及其周圍的環(huán)境。兩個管子在放置時可以有如圖 (a)、(b)、 (C)的幾種方式?，F(xiàn)在雖然制造工藝越來越精確，但是匹配問題的研究從來就沒有停止過，相反地，匹配問題顯得日益突出和重要。 為了使上述電阻在加工上面也保持一致，最簡單的辦法就是在兩邊分別放置一個“虛擬電阻” (“ dummy resister” )，而實際上它們在電路連線上沒有與其它任何器件連接，它們只是提供了一些所謂的“靠墊”，以避免在兩端過度刻蝕。我們經(jīng)常在設(shè)計版圖過程中發(fā)現(xiàn)其中的一條需要與另外一條匹配的信號線被其它的器件或連線擋住了，從而造成兩條線路的長度不同，因此破壞了匹配的要求。集成電路的微小尺寸排除了制造數(shù)百 pF 以上的電容，如此小的容量仍然滿足某些關(guān)鍵的應(yīng)用，特別是在補償反饋回路中。盡管最初 CMOS 工藝是為了數(shù)字電路設(shè)計而發(fā)明的，但它也能設(shè)計許多模擬電路。在這里我要對劉老師說聲謝謝！ 最后感謝百忙之中抽出時間參加論文評閱和評議的各位專家老師，感謝你們?yōu)閷忛啽疚乃冻龅男?勤勞動和提出的寶貴意見！ 30 參考文獻 [1] 廖友春 ， 《 CMOS 寬帶低噪聲放大器的研究與設(shè)計》，復(fù)旦大學(xué)碩士學(xué)位論文， [J] 2021 [2] 張杰，《低功耗 RF CMOS 低噪聲放大器的設(shè)計》，安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文， [J] 2021 [3] 胡柳林，《 CMOS 低噪聲放大器設(shè)計與仿真》，哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)士論文， [J] 2021 [4] [], 《 The Design OF CMOS RadioFrequency Integrated Circuits(Second Edition)》，電子工業(yè)出版社， [M] 2021 [5] [], 《 RF/Microwave Circuit Design for Wireless Applications》，電子工業(yè)出版社， [M] 2021 [6] []Phillip amp。課題很熟悉，但是開發(fā)環(huán)境比較陌生，當(dāng)時就四處奔走，到圖書館借書還有網(wǎng)上查閱資料。在集成電路中，即使導(dǎo)線很細，在這些導(dǎo)線之間，也會發(fā)生這種感應(yīng)的電路轉(zhuǎn)換。 167。熱梯度是由芯片上面的一個發(fā)熱點產(chǎn)生的，它會引起其周圍的器件的電氣特性發(fā)生變化。如圖 1所示，如何將這 5個阻值不同的電阻做成最優(yōu)化的匹配呢 ?圖 2則給出了正確的答案，我們不妨分析一下： 圖 1 阻值不同的電阻需要匹配 如果要滿足上面 5個電阻的匹配，需要考慮以下步驟： (1)首先，盡可能把這些電阻靠近放置，這是基本的要求 (2)其次，要使這些電阻保持同一個方向 (3)采用根部件的最好方法是找出一個中伺值，例如用 1KQ的電阻作為值將電阻串聯(lián)和并聯(lián)起來。同樣為了布局對稱，電流源 M5管子也被 拆成寬度相同的兩部分，分別放在 M4b和 M3b的下面。 指狀交叉結(jié)構(gòu)（一維交叉耦合） 對于某些情況，如完全相同的 ABCD4個器件，如果它們是需要對稱的器件，將產(chǎn)生這樣的問題：當(dāng)器件 ABCD緊靠著排列時， A和 B之間的距離始終與 A和 C以及 A和 D之間的距離不一致。 爆玉米噪聲 (popcorn frequency)：半導(dǎo)體的表面若受到污染便會產(chǎn)生這種噪聲，其影響長達幾毫秒至幾秒，噪聲產(chǎn)生的 原因仍然未明，在正常情況下，并無一定的模式。 版圖設(shè)計 中的布局 167。然而，貼片和螺旋電感增加了印刷電路板的體積和元件數(shù)目，其寄生參數(shù)的影響限制了它們的使用。 MIM 電容在微波和射頻集成電路中最為普遍，用于匹配、濾波、隔直等，容值可以做到十幾 皮法 。 167。大多數(shù)情況下，各硅片生產(chǎn)廠的設(shè)計規(guī)則是各不相同的。設(shè)計規(guī)則是良好的規(guī)范文獻，他列出了元 件 (導(dǎo)體、有源區(qū)、電阻器等 )的最小寬度，相鄰部件之間所允許的最小間距，必要的重疊和與給定的工藝相配臺的其他尺寸。 167。發(fā)現(xiàn)錯誤時，會在錯誤的地方做出標(biāo)記．并且做出解釋。軟件操作界面人性化，使用方便。集成電路版圖設(shè)計是集成電路設(shè)計的后端工作．所以通常將 lC LAYOUT工程師稱之為后端工程師． 集成電路從 60年代開始，經(jīng)歷了小規(guī)模集成，中規(guī)模集成，大規(guī)模集成，到目前的超大規(guī)模集成。 HBT具有高截止頻率，高最大振蕩頻率，良好的線性度和高增益，異質(zhì)結(jié)雙 極晶體管在微波波段是非常有用的器件。 微波單片集 成電路 (Microwave Monolithic Integ