模擬IC及其模塊設(shè)計(jì)

1、第三講模擬ic及其模塊設(shè)計(jì)浙大微電子內(nèi)容模擬模擬ic設(shè)計(jì)需要具備的條件設(shè)計(jì)需要具備的條件模擬模擬ic設(shè)計(jì)受非理想因素的影響設(shè)計(jì)受非理想因素的影響帶隙基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)帶隙基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)電壓比較器的設(shè)計(jì)電壓比較器的設(shè)計(jì)過溫保護(hù)電路的設(shè)計(jì)過溫保護(hù)電路的設(shè)計(jì)欠壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì)欠壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì)浙大微電子1、模擬模擬ic設(shè)計(jì)需要具備的條件設(shè)計(jì)需要具備的條件 電路設(shè)計(jì)軟件及模型電路設(shè)計(jì)軟件及模型 電路圖繪制電路圖繪制 電路仿真（驗(yàn)證）電路仿真（驗(yàn)證） spice model（工藝）（工藝） 版圖設(shè)計(jì)軟件及驗(yàn)證文件版圖設(shè)計(jì)軟件及驗(yàn)證文件 版圖繪制版圖繪制 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（設(shè)計(jì)規(guī)則檢查

2、（drc） 版圖版圖-電路圖一致性檢查（電路圖一致性檢查（lvs） 后仿真后仿真 寄生參數(shù)提?。纳鷧?shù)提?。╡xtract）浙大微電子drc驗(yàn)證文件驗(yàn)證文件(design rule check)ivif(switch(drc?) then ；條件轉(zhuǎn)移語句，選擇是否運(yùn)行drcivif(switch(checktechfile) then checkalllayers() ) ；n阱規(guī)則檢查ivif(switch(nwell)|switch(all) then ；條件轉(zhuǎn)移語句，選擇是否檢查n阱drc(nwell width 4.8 1.a:minimum nwell width =4.8) ；檢

3、查n阱寬度是否小于4.8umdrc(nwell sep 1.8 1.b:minimum nwell to nwell spacing =1.8) ；檢查n阱之間的最小間距是否小于1.8umdrc(nwell ndiff enc 0.6 1.c:nwell enclosure ndiff =0.6 )；檢查n阱過覆蓋n擴(kuò)散區(qū)是否大于0.6umdrc(nwell pdiff enc w!=nil & schplist-w!=nil then if( layplist-w !=schplist-w then sprintf (errorw,gate width mismatch: %gu layou

4、t 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 schematic, float( layplist-l ),float(schplist-l) ) return( errorl ) ) ) return( ni

5、l ) ) ) 浙大微電子extract（寄生）器件、參數(shù)提取文件 drcextractrules( ivif( switch( extract? ) then；定義識(shí)別層 ngate=geomand(ndiff poly) pgate=geomand(pdiff poly)；提取器件extractdevice( pgate poly(g) psd(s d) pmos ivpcell )extractdevice( ngate poly(g) nsd(s d) nmos ivpcell)浙大微電子2、模擬模擬ic設(shè)計(jì)受非理想因素的影響（設(shè)計(jì)受非理想因素的影響（1） pvt(制造工藝、工作電壓、

6、環(huán)境溫度) p (制造工藝制造工藝) tt ff ss sf fs 五個(gè)工藝角五個(gè)工藝角 v (工作電壓工作電壓) 偏差士偏差士10% t (環(huán)境溫度環(huán)境溫度) 民品（民品（0 - 75c） 工業(yè)用品（工業(yè)用品（-25 - 85c） 軍品（軍品（-55 - 125c）n+ n+ p浙大微電子模擬模擬ic設(shè)計(jì)受非理想因素的影響（設(shè)計(jì)受非理想因素的影響（2） 寄生電感電容電阻的影響 互感 連線電阻 結(jié)電容、連線電容（線間、對地）浙大微電子3、帶隙基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)、帶隙基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)122bebevi rv11ln()betsivvi22ln()betsivvni2ln( )rtvin323()ln( )

7、refbebetvvikrvkvn0)ln(3dtdvnkdtdvdtdvtberef令： 推導(dǎo)公式如下： 浙大微電子帶隙基準(zhǔn)源溫度特性 浙大微電子帶隙基準(zhǔn)源輸出與電源電壓關(guān)系 浙大微電子帶隙基準(zhǔn)源電源抑制比 浙大微電子4、運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)、運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)(差模輸入輸出差模輸入輸出)兩級(jí)放大，共源共柵輸入兩級(jí)放大，共源共柵輸入 ，共模反饋，共模反饋，miller電容零極點(diǎn)補(bǔ)償電容零極點(diǎn)補(bǔ)償浙大微電子帶有共模反饋的運(yùn)算放大器帶有共模反饋的運(yùn)算放大器兩級(jí)放大，共源共柵輸入兩級(jí)放大，共源共柵輸入 ，共模反饋，共模反饋，miller電容零極點(diǎn)補(bǔ)償電容零極點(diǎn)補(bǔ)償浙大微電子運(yùn)放的單位增益帶寬與相位裕度浙

8、大微電子5、電壓比較器的設(shè)計(jì)、電壓比較器的設(shè)計(jì) 要求有較高的靈敏度。通常把比較器能有效要求有較高的靈敏度。通常把比較器能有效比較的最低電平值定義為靈敏度。比較的最低電平值定義為靈敏度。 要求有較高的響應(yīng)速度。一般比較器的響應(yīng)要求有較高的響應(yīng)速度。一般比較器的響應(yīng)時(shí)間和它的轉(zhuǎn)換速率及增益帶寬有關(guān)。時(shí)間和它的轉(zhuǎn)換速率及增益帶寬有關(guān)。 要求有良好的穩(wěn)定性。要求有良好的穩(wěn)定性。 要求有良好的工藝兼容性要求有良好的工藝兼容性。浙大微電子比較器的性能參數(shù)有比較器的性能參數(shù)有： 靈敏度 輸入失調(diào)電壓 輸入共模范圍 輸入偏置電流 輸出驅(qū)動(dòng)電流 輸出電壓 電源電壓 靜態(tài)電流 輸出上升時(shí)間，輸出下降時(shí)間，輸出延遲

9、時(shí)間 芯片面積指標(biāo)實(shí)例：100ns delay with 5mv overdrive 0; 當(dāng)輸出電平當(dāng)輸出電平vo為低電平時(shí)為低電平時(shí), 可判定可判定(v i - vref) =5.7v時(shí)，時(shí)，va大于大于基準(zhǔn)電壓，使比較器基準(zhǔn)電壓，使比較器c2 輸出低電平。輸出低電平。vb也大于基也大于基準(zhǔn)電壓，使比較器準(zhǔn)電壓，使比較器c1 輸出高電平。經(jīng)輸出高電平。經(jīng)rs觸發(fā)器等觸發(fā)器等邏輯電路后輸出高電平。電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。邏輯電路后輸出高電平。電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。電路一旦進(jìn)入正常工作狀態(tài)，電路一旦進(jìn)入正常工作狀態(tài)，將應(yīng)該允許工作電壓有一個(gè)適將應(yīng)該允許工作電壓有一個(gè)適當(dāng)?shù)牟▌?dòng)范圍當(dāng)?shù)牟▌?dòng)范圍4.7-5.7v.但當(dāng)?shù)?dāng)vc降低時(shí)，欠壓保護(hù)應(yīng)降低時(shí)，欠壓保護(hù)應(yīng)起作用。當(dāng)起作用。當(dāng)vc低于設(shè)定下限低于設(shè)定下限4.7v時(shí)，時(shí)，vb小于基準(zhǔn)電壓。小于基準(zhǔn)電壓。va也小于基