模拟IC及其模块设计PPT课件

1、1/221、模拟IC设计需要具备的条件 电路设计软件及模型 电路图绘制 电路仿真（验证） SPICE MODEL（工艺） 版图设计软件及验证文件 版图绘制 设计规则检查（DRC） 版图-电路图一致性检查（LVS） 后仿真 寄生参数提取（Extract）第1页/共21页2/22DRC验证文件(Design Rule Check)ivIf(switch(drc?) then ；条件转移语句，选择是否运行drcivIf(switch(checkTechFile) then checkAllLayers() ) ；N阱规则检查ivIf(switch(nwell)|switch(all) then ；条

2、件转移语句，选择是否检查N阱drc(nwell width 4.8 1.a:Minimum nwell width =4.8) ；检查N阱宽度是否小于4.8umdrc(nwell sep 1.8 1.b:Minimum nwell to nwell spacing =1.8) ；检查N阱之间的最小间距是否小于1.8umdrc(nwell ndiff enc 0.6 1.c:nwell enclosure ndiff =0.6 )；检查N阱过覆盖N扩散区是否大于0.6umdrc(nwell pdiff enc w!=nil & schPlist-w!=nil then if( layPl

3、ist-w !=schPlist-w then sprintf (errorW,Gate width mismatch: %gu layout to %gu schematic, float( layPlist-w ), float( schPlist-w ) ) return( errorW ) ) ) if(layPlist-l !=nil & schPlist-l !=nil then if( layPlist-l != schPlist- then sprintf( errorL, Gate length mismatch: %gu layout to %gu schemati

4、c, float( layPlist-l ),float(schPlist-l) ) return( errorL ) ) ) return( nil ) ) ) 第3页/共21页4/22Extract（寄生）器件、参数提取文件 drcExtractRules( ivIf( switch( extract? ) then；定义识别层 ngate=geomAnd(ndiff poly) pgate=geomAnd(pdiff poly)；提取器件extractDevice( pgate poly(G) psd(S D) pmos ivpcell )extractDevice( ngate pol

5、y(G) nsd(S D) nmos ivpcell)第4页/共21页5/222、模拟IC设计受非理想因素的影响（1） PVT(制造工艺、工作电压、环境温度) P (制造工艺) tt ff ss sf fs 五个工艺角 V (工作电压) 偏差士10% T (环境温度) 民品（0 - 75C） 工业用品（-25 - 85C） 军品（-55 - 125C）N+ N+ P第5页/共21页6/22模拟IC设计受非理想因素的影响（2） 寄生电感电容电阻的影响 互感 连线电阻 结电容、连线电容（线间、对地）第6页/共21页7/223、带隙基准源的设计122BEBEVI RV11ln()BEtsIVVI22

6、ln()BEtsIVVnI2ln( )RtVIn323()ln( )REFBEBEtVVIkRVkVn0)ln(3dTdVnkdTdVdTdVtBEREF令： 推导公式如下： 第7页/共21页8/22带隙基准源温度特性 第8页/共21页9/22带隙基准源输出与电源电压关系 第9页/共21页10/22带隙基准源电源抑制比 第10页/共21页11/224、运算放大器的设计(差模输入输出)两级放大，共源共栅输入 ，共模反馈，Miller电容零极点补偿第11页/共21页12/22带有共模反馈的运算放大器两级放大，共源共栅输入 ，共模反馈，Miller电容零极点补偿第12页/共21页13/22运放的单位

7、增益带宽与相位裕度第13页/共21页14/225、电压比较器的设计 要求有较高的灵敏度。通常把比较器能有效比较的最低电平值定义为灵敏度。 要求有较高的响应速度。一般比较器的响应时间和它的转换速率及增益带宽有关。 要求有良好的稳定性。 要求有良好的工艺兼容性。第14页/共21页15/22比较器的性能参数有： 灵敏度 输入失调电压 输入共模范围 输入偏置电流 输出驱动电流 输出电压 电源电压 静态电流 输出上升时间，输出下降时间，输出延迟时间 芯片面积指标实例：100nS delay with 5mV overdrive 0; 当输出电平Vo为低电平时, 可判定(V i - Vref) =5.7V时，Va大于基准电压，使比较器C2 输出低电平。Vb也大于基准电压，使比较器C1 输出高电平。经RS触发器等逻辑电路后输出高电平。电路进入正常工作状态。电路一旦进入正常工作状态，将应该允许工作电压有一个适当的波动范围4.7-5.7V.但当Vc降低时，欠压保护应起作用。当Vc低于设定下限4.7V时，Vb小于基准电压。Va也小于基准电压，那么