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ADC参考电压电路进行版图设计

更新时间:2010-9-19:  来源:毕业论文

ADC参考电压电路进行版图设计
本课题研究的意义
集成电路的出现与飞速发展彻底改变了人类文明和人们日常生活的面目。集成电路是电子电路,但它又不同于一般意义上的电子电路,它把成千上百的电子元件包括晶体管,电阻,电容甚至电感集成在微小的芯片上,正是这种奇妙的设计和制造方式使它为人类社会的进步创造了空前绝后的器件,而使这种奇迹变为现实的是集成电路版图设计。
版图是集成电路设计的最后截断的产物,版图设计就是按照线路的要求和一定的工艺参数,设计出元件的图形并排列互连,以设计出一套供IC制造工艺使用的光刻掩模版的图形,称为版图或工艺复合图
集成电路版图设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节,它不仅关系到集成电路的功能是否正确,而且也会极大程度地影响集成电路的性能,成本与功耗。近年来迅速发展的计算机,通信,嵌入式或便携式设备中集成电路的高性能低功耗运行都离不开集成电路版图的精心设计,一个优秀的版图设计者对于开发超性能的集成电路是极其关键的。毕业论文http://www.lwfree.cn
集成电路版图设计是一门技术,它需要设计者具有电路系统原理与工艺制造方面的基础知识。但它更需要设计者的创造性,空间想象力和耐心,需要设计者长期工作的经验和知识的积累,需要设计者对日新月异的集成电路发展密切关注和探索。然而,集成电路版图设计不仅仅是一门技术,还是一门艺术。设计出一套符合设计规则的“正确”版图也许并不困难,但要设计出最大程度体现高性能低功耗低成本,能实际可靠工作的芯片版图却不是一朝一夕能学会的事情。本文来自六~维'论^文·网
最初,集成电路版图设计是在一种称为Myler的特殊纸张上用手工绘制的,这是一项既耗时有耗力的工作。市场的需求和技术上的进步,急切需求人们开发出一套软硬件的解决方案来加快芯片的面市时间,尤其是是整个版图设计过程自动化。此外,最终掩膜对精确性的要求,也在不断促使版图设计计算化。但是在复杂的场合,有些程序的应用遇到了阻力,需要人工干预帮助解决问题。人工设计得到的器件版图密度一般高于自动化版图设计和布线程序所得到的密度,因而人机交互式版图设计和布线程序得到了广泛的应用。
目前集成电路版图设计的工具很多,以cadence,mentor和synopsis等公司的产品占据了软件工具市场的90%以上的份额,国内有华大公司自主研发的九天软件系统。
版图设计方案2.1 版图设计工具简介
Cadence公司的virtuoso定制设计平台是一个全面的系统,能够加速差异化定制芯片的精确设计。个人消费电子和无线产品已经成为当今世界电子市场的主导力量.这些设备对于新功能和特性的无止境的要求促进了RF,模拟和混合信号应用设备的前所未有的发展。为创造满足该需求的新产品,IC设计师必须掌握精确的模拟数值—电压,电流,电荷,以及电阻与电容等参数值的持续比率。这就是企业采用定制设计的时候。全定制设计在让性能最大化的同时实现面积和功耗的最小化。尽管如此,它需要进行大量的手工作业,需要一批有着极高技能的特定工程师。此外,定制模拟电路对于物理效应更为敏感,而这在新的纳米工艺节点上进一步加强。为简化设计定制IC的流程,并将其整合到终端产品中,半导体和系统公司需要精密的软件和流程方法,以达成迅速上市和迅速量产的目标。Vrituoso定制设计平台提供了极其迅速而保证芯片精确的方式,进行定制模拟,RF和混合信号IC的设计。主要优点:通过数据库上的集成产品,解决了跨越各工艺节点的复杂设计要求,自动化约束管理有助于维持流程内以及广泛分布于设计链内的设计意图,高速全面的模拟引擎实现约束精炼全新的底层编辑器让设计团队可以在芯片实现之前探索多种设计结构,新的版图布置技术和DFM相结合,提供了尽可能最佳,最具差异化的定制芯片。
Virtuoso版图编辑器,在层次化的多窗口环境中使用全套用户配置和简单易用的纯多边形版图编辑特性来加快设计全定制。通过可选的参数化单元(pcell)和强大的具有直接访问数据库功能的脚本语言SKILL,工具配置与其他相互操作可以获得额外加速性能。易于生成和导航复杂设计,支持无限的层次及多窗口编辑环境加速版图输入,使用简单易用和便易于访问的编辑功能。使用Pcell提高生产率与进行设计优化。OpenAccess数据库可高效,高性能地处理大型设计。完全层次化的窗口编辑环境Virtuoso版图编辑器提供在任一编辑会话中打开多个单元或模块的能力,或在同一设计不同视图帮助确认复杂一致性。集成的全局视窗是个直观的导航助手,能在总体设计上下文内定位放大的详细区域。优化性能的选择,缩,重画和其他常用的命令提高版图设计生产率。
Virtuoso Analog Design Envrionment(Virtuoso ADE):Virtuoso模拟电路设计环境是Virtuoso全定制设计平台上的模拟设计与仿真环境,它是业界事实上的标准环境,用于仿真和分析全定制的模拟集成设计电路设计以及射频电路设计。毕业论文http://www.lwfree.cn
目  录
摘  要 I
Abstract II
1绪论 1
1.1本课题研究的意义 1
2版图设计方案 2
2.1版图设计工具简介 2
3模拟数字转换器(ADC)简介 3
3.1工作原理 3
3.2模数转换器的种类 4
3.2.1全并行结构模数转换器 5
3.2.2两步式模数转换器 6
3.2.3流水线模数转换器 8
3.2.4流水线模数转换器的体系结构 9
4电路分析 11
4.1参考电压电路 11
4.2电路模拟仿真结果 11
5版图设计 14
5.1 CMOS工艺概述 14
5.2单元版图设计 15
5.2.1 90nm制造工艺综述 15
5.2.2电容的版图设计 16
5.2.3 MOS管的版图设计 17
5.2.4电阻的版图设计 19
5.3CMOS保护环设计 20
5.4天线效应的分析 21
5.5衬底噪声分析 22
5.6 MOS管的匹配分析 23
5.7版图的总体设计 23
5.7.1估算芯片面积 23
5.7.2电源规划 27
5.7.3 布局 28
5.7.4 布线 29
5.7.5 版图优化 31
5.8版图 35
6物理验证 38
6.1设计规则检查 38
6.1.1 DRC规则介绍 38
6.1.2 DRC操作 41
6.2 电路规程检查 43
6.2.1 LVS介绍 43
6.2.2 LVS操作 44
7版图错误分析 46
7.1DRC错误分析 46
7.1.1 OXIDE.X.1错误 46
7.1.2 METAL1.SP.1.2错误 47
7.1.3 CONT.W.1错误 48
7.2 LVS错误分析 49
8总结及讨论 51
参考文献 52
附  录 53
致  谢 1595

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