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模擬IC基礎(chǔ)學(xué)習(xí)(二):模擬IC電路設(shè)計(jì)問題

作者: 時間:2012-03-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

很多時候,我們在初期設(shè)計(jì)或者優(yōu)化電路時,滿腦子想的都是性能如何能一點(diǎn)一點(diǎn)提高,而忽略了所謂的模擬設(shè)計(jì)的一些基本考慮;待到版圖設(shè)計(jì)時已經(jīng)晚矣。那個時候再去修改基本設(shè)計(jì)無疑是不值得,要么耗費(fèi)精力,要們前功盡棄。作為教訓(xùn),如果我們能夠在設(shè)計(jì)初期,就帶著這些基本考慮,那么在選擇基本器件的時候,就會有的放矢,知道一個大概的合理的選取范圍,有利于版圖設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

  1. 晶體管最小溝長為工藝最小特征尺寸的4-5倍,用來減小溝長調(diào)制效應(yīng)。

  2.目前模擬設(shè)計(jì)仍然是使晶體管工作在飽和區(qū),故應(yīng)使Vgs大于Vt約30%。

  3. 應(yīng)把大管分成小晶體管,使其寬/長特征尺寸或=15um。

  4. 電流鏡電路的晶體管的w/l比應(yīng)小于或等于5,以保證較好的Matching,否則會有系統(tǒng)失調(diào)。

  5. 在電路中畫出所有的管腳(pin),之后才作layout。因?yàn)樵趌ayout中增加一個pin是比較困難的。所有的IO pin應(yīng)該用metal2 pin,VDD和GND用metal1。

  6. 首先先用tt做電路仿真。考慮Vt有+20% (slow)和-20% (fast),需要對工藝角考慮,F(xiàn)F,SS,F(xiàn)S,SF。除Vt,其他工藝參數(shù)也會有變化。

  7.多晶硅電阻大約有20%的工藝變化,而阱區(qū)電阻變化約為10%。但多晶硅電阻有較低的溫度系數(shù)和低的方塊電阻,應(yīng)根據(jù)需要來選擇電阻。多晶硅電容約有10%工藝變化。

  8. 需考慮溫度變化對電路性能的影響,通常在-40C到85C范圍。

  9. 有覆蓋金屬層或阱區(qū)時,須考慮寄生電容。

  10. Layout中,所有晶體管統(tǒng)一擺放方向,使有相同的環(huán)境。

  11. 在對晶體管布局布線之前,考慮Pin的位置。

  12.盡量使用metal1橫向布線,metal2縱向布線半導(dǎo)體。

  13. 在互連用來傳送電流時,不要用Poly來做互連。可以用poly做短的柵連接。

  14. 避免金屬在多晶硅柵上走線,會增加寄生電容。

  15. 所有晶體管和電阻有相同的電流走向。

  16. 在最上層金屬做電源(VDD和GND)布線。因?yàn)樽钌蠈咏饘偻ǔ8?、更寬,因而電阻較小。

  17. merge連接的Source和Drain。

  18. 為減小工藝變化對電阻影響,應(yīng)使電阻的寬度為默認(rèn)值的3-4倍半導(dǎo)體。

  19. 用金屬覆蓋電阻,避免wafer級測試時的損傷。

  20. 對匹配的晶體管用共中心的結(jié)構(gòu)

  *差分對管,分割為4管,2*2排列,共中心

  可用線形共中心

  21.建議在電阻和電容周圍作dummy。

  22. 在差分對周圍作保護(hù)環(huán)。

  23.在N阱和P阱作保護(hù)環(huán)。

  24. 金屬電流密度0.8mA/um,最上層金屬可以更大半導(dǎo)體。

  25. 為避免Latch-up,應(yīng)使PN結(jié)反偏,如N-Well應(yīng)連到正電源,P-Well應(yīng)連到負(fù)電源。這樣可減小漏電。

  26. 在layout中用info-text標(biāo)明器件名稱,在schematic中標(biāo)明net。用相同的metal-txt層標(biāo)明pin。

  27. Cadence 模擬工具對以‘!’結(jié)尾的net認(rèn)為全局net。

  28. Transistor Equation: 基本晶體管方程Id=(beta/2)*square(Vgs-Vt)模擬IC基礎(chǔ)學(xué)習(xí)(二):模擬IC電路設(shè)計(jì)問題



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