模擬集成電路的設(shè)計(jì)流程(編輯修改稿)
2025-02-04 15:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 8頁(yè) 35 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(huì)自動(dòng)調(diào)出 waveform窗口，并顯示 outputs的波形，如左圖 2022/2/4 共 88頁(yè) 36 分模塊模擬 (建立子模塊 ) ? 存在問(wèn)題 在電路越來(lái)越復(fù)雜的情況下，存在許多重復(fù)單元，如果花時(shí)間分別去建立 schamatic，明顯會(huì)使工作更繁復(fù)。 ? 解決方案 我們?cè)诮⒘艘粋€(gè)子電路后，可以將其看作一個(gè)整體，建立一個(gè)模塊 ,即建立一個(gè) symbol（ view name），放在用戶自己庫(kù)里的作為一個(gè)器件 (ponent)來(lái)用，這樣可以大大減小工作量、提高效率、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。 2022/2/4 共 88頁(yè) 37 schematic和 symbol圖 在 Library Manager中分別建立 cellview 的 schematic (view)和 symbol(view)，如下圖所示。兩者的 Pin的名稱必須一致 ，這樣才能建立起一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系 。 2022/2/4 共 88頁(yè) 38 建立子模塊的方法 直接建立 在 Library Manager中新建 cell，在彈出的窗口的 Tool項(xiàng)選擇 Composersymbol,即建立的是 symbol(view)。 用子菜單 Add/Shape/Line和 Add/Shape/Circle的命令畫(huà)出所需的 形狀 ； 用子菜單 Add/label的命令添加 標(biāo)簽 [@instanceName]； 用子菜單 Add/PIn的命令添加 管腳 用子菜單 Add/Selection Box命令添加 選擇框 。 間接建立 打開(kāi) cell的 schematic(view)，用子菜單 Design/Create Cellview/From Cellview命令。在彈出的窗口里輸入相應(yīng)的名稱后，單擊 OK 2022/2/4 共 88頁(yè) 39 子模塊的調(diào)用 在 Schematic中點(diǎn)擊Add Instance。然后在 Library中選中你的子模塊所在的library， cellview，symbol。這樣就可以調(diào)用你設(shè)計(jì)的子模塊了。 2022/2/4 共 88頁(yè) 40 五、運(yùn)算放大器仿真實(shí)例 電路圖的輸入（共模反饋型運(yùn)放），如下圖所示： 2022/2/4 共 88頁(yè) 41 建立 Symbol圖 2022/2/4 共 88頁(yè) 42 仿真電路圖示意 2022/2/4 共 88頁(yè) 43 運(yùn)放小信號(hào)仿真示例 ? 電源電壓 Vdc= V； ? 交流信號(hào)源 acm=1 V； ? 負(fù)載電容 Cload=5p F； ? 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 Hz~100M Hz ? 仿真完成后，點(diǎn)擊 Result Direct Plot AC Gainamp。Phase 查看運(yùn)放的幅頻特性和相頻特性 2022/2/4 共 88頁(yè) 44 仿真結(jié)果 ?該運(yùn)放直流增益為 ， ?單位增益帶寬為 82M Hz， 相位裕度為 。 2022/2/4 共 88頁(yè) 45 相位裕度與負(fù)載電容的關(guān)系曲線仿真 設(shè)置相位裕度輸出，點(diǎn)擊 Outputs Setup 其中運(yùn)用了 Candence函數(shù) PhaseMargin 2022/2/4 共 88頁(yè) 46 相位裕度與負(fù)載電容的關(guān)系曲線仿真 點(diǎn)擊 Tools Parametric Analysis設(shè)置負(fù)載電容的掃描范圍和掃描步長(zhǎng)，其中 Range Type選擇 From/To， Step Control選擇 Linear Steps 2022/2/4 共 88頁(yè) 47 相位裕度與負(fù)載電容的關(guān)系曲線仿真 點(diǎn)擊 Parametric Analysis中的 AnalysisStart得到相位裕度與負(fù)載電容的關(guān)系曲線如圖： 2022/2/4 共 88頁(yè) 48 5 運(yùn)放直流仿真示例 ? 目標(biāo)：仿真輸出電壓與輸入電壓的變化曲線 ? 方法：采用直流仿真（ dc） ? 仿真參數(shù)設(shè)置 在仿真電路圖中將信號(hào)源的輸入 電壓定義為變量 Vin 在仿真環(huán)境界面中選擇 Variables Copy From Cellview,將電路中設(shè) 置的變量集中在 Design Variables欄中， 初始化 Vin和 Cload變量， 其中 Vin=0 V， Cload=5p F 2022/2/4 共 88頁(yè) 49 設(shè)置 dc仿真，其中 Sweep Variable選擇 Design Variable，在 Variable Name中填寫(xiě) Vin， Sweep Range選擇 StartStop，Vin 的掃描范圍為 1m V~1m V 2022/2/4 共 88頁(yè) 50 ? 仿真結(jié)果（橫坐標(biāo)為輸入電壓，縱坐標(biāo)為輸出電壓） 如圖我們可以看出：運(yùn)放的輸出擺幅大約為 ~ 2022/2/4 共 88頁(yè) 51 瞬態(tài)仿真示例 ? 目標(biāo)：通過(guò)仿真得到運(yùn)放的擺率 ? 方法：運(yùn)用瞬態(tài)仿真，輸入信號(hào)設(shè)置為電壓脈沖，觀察輸出電壓的變化情況 ? 參數(shù)設(shè)置： 輸入信號(hào)源采用 analoglib中的脈沖發(fā)生器 vpwl，輸入電壓初始值為 0 V，在 10n s~ s跳變到 4V Tran仿真時(shí)間為 100n s 在電路圖中選擇輸出變量， Outputs To Be Plotted Select On Schematic，在這里我們選擇輸入脈沖以及輸出電壓 2022/2/4 共 88頁(yè) 52 ? 仿真結(jié)果 ? 如圖我們可以計(jì)算得到：運(yùn)放擺率 SR=117 V/us 2022/2/4 共 88頁(yè) 53 附： Hspice 簡(jiǎn)介 ? Avant!Start－ Hspice（現(xiàn)在屬于 Synopsys公司）是 IC設(shè)計(jì)中最常使用的電路仿真工具，是目前業(yè)界使用最為廣泛的 IC設(shè)計(jì)工具，甚至可以說(shuō)是事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。 ? 教材計(jì)算：采用 Level 2的 M
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