模拟版图设计最新版
最新模拟集成电路设计流程课件
Session菜单
Schematic Window Save State Load State Options Reset Quit
回到电路图
2021/1/15
保存当前 所设定的 模拟所用 到的各种
参数
加载已 经保存 的状态
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一些显 示选项 的设置
重置
analog artist。 相当于 重新打 开一个 模拟窗
ac（交流分析）是 分析电路性能随着 运行频率变化而变
化的仿真。
既可以对频率进行 扫描也可以在某个 频率下进行对其它
变量的扫描。
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其它有关的菜单项
Outputs/Setup
当然我们需要输出的有时不仅仅是电流、电压，还有一 些更高级的。比如说：带宽、增益等需要计算的值，这时 我们可以在Outputs/setup中设定其名称和表达式。在运行 模拟之后，这些输出将会很直观的显示出来。
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编辑完成的电路图
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一些快捷键
以下是一些常用的快捷键： i 添加元件，即打开添加元件的窗口； [ 缩小两倍； ] 扩大两倍； w 连线（细线）； f 全图显示； p 查看元件属性； m 整体移动（带连接关系）； shift+m 移动（不带连接关系）。
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生成symbol
进入“Virtuoso Schematic Editing： mylib nand2 schematic”窗口。
Design -> Create Cellview->From Cellview
模拟电路版图设计试题
模拟电路版图设计试题模拟电路设计是电子工程中非常重要的一个环节，通过合理的版图设计可以确保电路的稳定性与性能。
下面给出一个模拟电路版图设计的试题，以检验您的设计能力。
题目描述：设计一个差分放大器电路，输入端为正反馈结构，要求增益为100倍，输入阻抗大于10kΩ，输出阻抗小于100Ω，带宽在500kHz以上。
使用CMOS工艺，电源电压为3.3V。
设计要求：1. 设计电路的整体结构，包括差分输入端、放大器部分和输出端。
2. 根据要求计算电路的具体参数，如电阻、电容值等。
3. 画出电路的布局图和连线图，确保版图布局合理，连线短小。
4. 模拟电路的仿真验证，分析电路的性能，调整参数使得符合设计要求。
设计思路：1. 差分放大器电路的设计是差分放大器和共模反馈电路的结合，可以实现对输入信号的放大，同时抑制共模干扰。
2. 选择合适的晶体管作为放大器，保证增益和带宽的要求。
3. 输入端的正反馈结构可以提高输入阻抗，减小输入信号的失真。
4. 输出端加入缓冲电路，使得输出阻抗小于100Ω，能够驱动负载。
电路参数计算：1. 根据增益要求和电源电压确定放大器的工作点电压。
2. 计算输入端电阻的大小，保证输入阻抗大于10kΩ。
3. 根据放大器的带宽要求确定放大器的频率特性，选择合适的电容值。
布局设计和仿真验证：1. 将电路分块布局，实现电路模块化设计。
2. 优化布局，减小布线长度，降低互感和互容影响。
3. 打开仿真软件，验证电路的性能，调整参数使得输出符合设计要求。
4. 进行交叉仿真，保证电路的稳定性和可靠性。
通过以上步骤，可以完成差分放大器电路的设计与验证，达到题目所要求的性能指标。
设计模拟电路需要仔细思考每一个环节，严格按照设计要求进行实施，方可完成高质量的电路设计。
祝您顺利完成设计任务！。
学习了解cadencevirtuoso版图设计
学习了解cadence virtuoso版图设计Virtuoso 设计平台，可以为设计师实现平均达10倍的全平台性能和容量的提升。
那么下面小编给大家整理了关于学习cadence virtuoso版图设计的方法，希望大家喜欢。
学习cadence virtuoso版图设计知识：Virtuoso 设计平台，可以为设计师实现平均达10倍的全平台性能和容量的提升。
该平台包括采用多项新技术的Cadence Virtuoso 模拟设计环境(ADE)工具，和进一步提高性能的Cadence Virtuoso 版图工具，来全面地应对汽车安全、医疗器械及物联网(IoT)应用的需求。
介绍：新一代Virtuoso ADE产品套件自1991年伊始，Virtuoso 技术与工具平台就已在定制化IC和模拟设计的前端中被广泛采用，25年中，Virtuoso平台帮助无以数计的工程师和IC设计制造商将创新的设计在产品中实现并投放市场。
现在，不断涌现的全新行业标准、先进工艺节点设计及更高的系统设计要求带来了一系列挑战，新一代 Cadence Virtuoso ADE 产品套件应运而生，助力工程师充分探索、分析并验证其设计，确保全周期内设计目标的一致性。
数据处理能力的增强表现在加载数据库超过 1 GB 的波形文件时速度最快可提高20 倍;同时其版本管理和设置文件的加载性能最高可提升 50 倍。
套件的关键技术包括：●Virtuoso ADE探索工具(Virtuoso ADE Explorer)：快速、精确的实现设计参数实时调节;自动生成合格/不合格设计的数据列表;提供了完整的工艺角及蒙特卡罗随机抽样统计环境用于检测并修复工艺随机变化问题●Virtuoso ADE 组装工具(Virtuoso ADE Assembler)：助力工程师分析不同工艺-电压-温度(PVT)参数组合下的设计性能，并提供基于图形用户界面(GUI)的验证方案，帮助设计师更方便的进行条件性和相关性的仿真●Virtuoso ADE验证工具(Virtuoso ADE Verifier)：模拟验证技术的重大进步。
集成电路版图设计基础第五章：模拟IC版图
电源分布是版图设计中非常重要 的一个环节，它涉及到如何合理 地分布电源网络，以保证电路的
稳定性和性能。
常用的电源分布技术包括电源网 格、电源岛和电源总线等，这些 技术可以有效减小电源网络的阻
抗和减小电压降。
热设计
在模拟IC版图设计中，热设计 是一个不可忽视的环节，它涉 及到如何有效地散热和防止热 失效。
验证与测试
功能验证
通过仿真测试或实际测试，验证版图实现的电路功能是 否正确。
时序验证
检查电路时序是否满足设计要求，确保电路正常工作。
ABCD
性能测试
对版图实现的电路进行性能测试，包括参数、频率、功 耗等方面的测试。
可测性、可维护性和可靠性测试
对版图进行测试，验证其在测试、维修和可靠性方面的 表现是否符合要求。
02
模拟IC版图设计流程
电路设计
确定设计目标
根据项目需求，明确电路 的功能、性能指标和限制 条件。
选择合适的工艺
根据电路需求，选择合适 的工艺制程，确保电路性 能和可靠性。
电路原理图设计
使用电路设计软件，根据 电路功能和性能要求，设 计电路原理图。
参数提取与仿真验证
对电路原理图进行仿真验 证，提取关键参数，确保 电路性能满足设计要求。
版图布局
确定版图布局方案
模块划分与放置
根据电路原理图和工艺制程要求，确定合 理的版图布局方案。
将电路原理图划分为若干个模块，合理放 置在版图上，确保模块间的连接关系清晰 、简洁。
电源与地线设计
考虑可测性、可维护性和可靠性
合理规划电源和地线的分布，降低电源和 地线阻抗，提高电路性能。
在版图布局时，应考虑测试、维修和可靠 性等方面的需求。
CMOS模拟集成电路版图设计
相差一个有源 区。所 以源极 与漏极 的总面积不 相 值 。但实际中，有时这种原则会和降低栅噪声 比等
同，则对应的电容也不相同 ，在版图设计时就必须考 矛盾 ，需要根据实际应用采用相应的方法。
虑 哪一极对 电容 比较 敏感 ，进 而减 小相应 极 的面积 ， 面积越 小 电容 越小 。
由以上分析可知 ，在设计叉指晶体管时，一般应 尽 可 能采用奇 数叉 指 。
作者简介 ：解放 （１９８０一），女 ，辽宁辽阳人 ，工程 师 ，主研方 向：集成电路设计 。 收稿 １３期 ：２０１２—０２—２３
３期
解 放等 ：ＣＭＯＳ模拟集成电路版图设计
·５·
要 求 和工 艺离 散性 的影 响 。
影响不同，下面以 ３叉指和 ４叉指器件结构为例说
当采用叉指结构时，不同叉指数对电路的性能 明奇偶数个叉指的异同点。如图 ２所示。 ‘
Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．，２０１２
微 处 理 机
ＭＩＣＲＯＰＲＯＣＥＳＳＯＲＳ
第 ３期 ２０１２年 ６月
ＣＭＯＳ模 拟集 成 电路 版 图设 计
解 放 ，罗 闯 （中国电子科技集团公 司第四十七研究所，沈阳 １１００３２）
摘 要 ：由于模 拟集 成 电路 的性能 与版 图设 计 密切 相 关 ，着 重介 绍 了 ＣＭＯＳ模 拟 电路版 图设 计 的 一般思路 ，优 化器件 结构 和平 面布 局使 寄 生效应对 电路 性能 的影 响 降至最低 。
面 。 建立模拟电路版图单元 ，有两个原则 ：使芯片面
积 减 至最小 和将 寄生 器件 对 电路性 能 的影 响降至最 低 。文 中主要 介 绍 模 拟 电路 版 图 布 局 中叉 指 晶 体
Ｃｄｂ／ 工 丁 Ｃｄｂ／２
版图设计规则(最新版).ppt
版图概述
设计者只能根据厂家提供的设计规则进行 版图设计。严格遵守设计规则可以极大地 避免由于短路、断路造成的电路失效和容 差以及寄生效应引起的性能劣化。
版图在设计的过程中要进行定期的检查， 避免错误的积累而导致难以修改。
举例：工艺结构
以TSMC（台积电）的0.35μm CMOS工艺为例
TSMC的0.35μm沟道尺寸和对应的电源电压、 电路布局图中金属布线层及其性能参数
顶点 octagon
图形
Layer Processing（层处理命令）
•Selection Commands（选择命令）
gate = geomAnd(poly diff) sd = geomAndNot(diff poly)
Layer Processing（层处理命令）
•Selection Commands（选择命令）
如图 (a) b)一几何图形外边界到另一图形的内边界长度(extension)，
如图 (b)
TSMC_0.35μm CMOS工艺版图 各层图形之间最小交叠
设计规则举例
Metal相关的设计规则列表
编号 描 述 尺 寸
5a 金属宽度 2.5
5b 金属间距 2.0
目的与作用
保证铝线的良好 电导
防止铝条联条
设计规则(design rule)
•TSMC_0.35μm CMOS工艺中各版图层的线条最小宽 度
设计规则(design rule)
2、最小间距(minSep) 间距指各几何图形外边界之间的距离。
TSMC_0.35μm CMOS工艺版图 各层图形之间的最小间距
设计规则
3、最小交叠(minOverlap) 交叠有两种形式： a)一几何图形内边界到另一图形的内边界长度(overlap)，
模拟版图设计工程师实习周记
模拟版图设计工程师实习周记
第一周7.15-7.20
这一周我刚来到公司主要练习了一下CAD，用CAD作图，画一些已经完成CAD图。
主要就是熟悉CAD作图软件。
反复练习CAD软件快捷键。
在这一周，主要练习了CAD画图，因为不算太熟练CAD，所以画图不算很快。
几天的时间，主要学习那一下CAD操作，包括文字样式，图层框选，放大，缩小，拖动命令，确认，和取消，保存，画直线，圆，多边形文字的快捷键的命令操作，我发现如果能交费的快捷键背下来，并且在画图的时候使用真的是非常的快。
比如说框选从上到下拖拉和从下到上拖拉的操作是有区别的;在画图和保存文件时，要将内部设置相对应设置好;在选项设置时，须细心并确认是否应用在当前设置等等。
看来CAD，还真是个大学问，我要勤奋一点联系才好。
第二周7.21-7.27
这一周学习并绘制了公司的主要图例，对公司的业务有了一定的了解。
我画了一些香坊区的街道地图和街道上的井具模型。
在这一周，我的工作内容是对公司的图例进行了解，并且学习、绘制，公司让我对公司所用的图例进行深入地了解。
其中包括图框的大小。
图框的大小包括A3和A4两个图例，以及绘图的比例，其中绘图的比例是1：2000，还有一些常用的图例，这些常用图例都有统一的规格型号，我把他们画了出来，作为自己的素材库，以备后面所需时提取应用，通过这些天的绘图，我发现自己的制图速度又加快了一些，比以前更加的快。
CMOS模拟集成电路版图设计课程大纲
CMOS模拟集成电路版图设计课程大纲第一讲CMOS模拟集成电路版图基础⏹CMOS模拟版图概述⏹CMOS模拟集成电路版图的定义⏹CMOS模拟集成电路版图设计流程❑版图规划❑版图设计实现❑版图验证❑版图完成⏹CMOS模拟集成电路版图设计工具第二讲模拟集成电路版图器件与互连⏹概述⏹器件❑MOS管❑电阻❑电容❑电感❑三极管⏹互连❑金属（第一层金属，第二层金属……）❑通孔第三讲寄生参数⏹概述⏹寄生电容⏹线电阻压降（IR drop）⏹寄生电感⏹连线寄生模型⏹MOS管寄生效应第四讲器件匹配⏹概述⏹指状交叉法线⏹共质心法⏹虚拟器件⏹MOS晶体管匹配⏹电阻匹配⏹电容匹配⏹差分线布线⏹器件匹配总则第五讲设计规则⏹概述⏹工艺库中各类器件的层信息⏹设计规则细则⏹工业标准的基本数据格式第六讲验证⏹设计规则检查（DRC）Design Rule Check⏹版图与电路图的对照（LVS）Layout Versus Schematic⏹电气规则检查（ERC）Electrical Rule Check⏹天线规则检查（ANT）⏹静电放电检查（ESD）第七讲可靠性设计⏹天线效应⏹闩锁效应⏹静电放电保护（Electro-Static Discharge ，ESD）⏹数模混合集成电路版图设计第八讲工艺设计工具包（PDK）⏹ 1.PDK名称的涵义⏹ 2.PDK中包含的内容● 2.1 IO lib2.1.1 GDS文件的导入操作2.1.2 网表导入2.1.3 IO使用文档介绍● 2.2 SMIC_13_PDK_v2.6_20142.2.1 Smic13mmrf_1233文件夹2.2.2 model 文件夹2.2.3 Calibre 文件夹● 2.3 SMIC_13_TF_LG_LIST_2014122.3.1 Standard cell Timing lib2.3.2 Calview.cellmap2.3.3 Standard cell netlist及网表导入操作2.3.4 Ant rule （天线规则）第九讲Cadence spectre概述与操作界面⏹Cadence spectre 概述⏹Cadence spectre的特点⏹Cadence spectre的仿真设计方法⏹Cadence spectre与其他EDA软件的连接⏹Cadence spectre的基本操作第十讲Spectre窗口和库元件⏹模拟设计环境（Analog Design Environment）⏹波形显示窗口（Waveform）⏹波形计算器（Waveform Calculator）⏹Spectre库中的基本器件第十讲Cadence Virtuoso版图设计工具⏹Cadence Virtuoso概述⏹Virtuoso 界面介绍⏹Virtuoso 基本操作第十一讲Mentor Calibre版图验证工具⏹Mentor Calibre版图验证工具概述⏹Mentor Calibre版图验证工具调用⏹Mentor Calibre DRC验证⏹Mentor Calibre LVS验证⏹Mentor Calibre寄生参数提取(PEX)第十二讲版图设计与验证流程实例⏹设计环境准备⏹反相器链电路的建立和前仿真⏹反相器链版图设计⏹反相器链版图验证与参数提取⏹反相器链电路后仿真⏹输入输出单元环设计⏹主体电路版图与输入输出单元环的连接⏹导出GDSII文件。
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2.2.1金属（第一层金属，第二层金属……） 2.2.2通孔
第二部分：版图设计基础
2.1 器件
2.1.1 MOS管
NMOS
PMOS
MOS管剖面图
第二部分：版图设计基础
2.1 器件
2.1.1 MOS管
NMOS工艺层立体图
NMOS版图
第二部分：版图设计基础
2.1 器件
2.1.1 MOS管 1) NMOS管
✓ 以TSMC，CMOS，N单阱 工艺为例
✓ NMOS管，做在P衬底上， 沟道为P型，源漏为N型
2) 包括层次：
✓ NIMP，N+注入 ✓ DIFF，有源区 ✓ Poly，栅 ✓ M1，金属 ✓ CONT，过孔
3) MOS管的宽长确定 4) 当有PCELL时;当无 PCELL时
NMOS版图
第二部分：版图设计基础
– Mentor
✓calibre
– Spring soft
✓laker
第4.一版部图的分设：计了流解程 版图
熟悉所需文件 对电路的了解 版图布局布线
DRC/LVS GDSII to FAB
工艺厂商提供：.tf .display Design rule 、 DRC LVS 文件、PDK、 ESD文件、金属阻值文件
IC模拟版图设计
目录
• 第一部分：了解版图
1. 版图的定义 2. 版图的意义 3. 版图的工具 4. 版图的设计流程
• 第二部分：版图设计基础
1. 认识版图 2. 版图组成两大部件 3. 版图编辑器 4. 电路图编辑器 5. 了解工艺厂商
目录
• 第三部分：版图的准备
1. 必要文件 2. 设计规则 3. DRC文件 4. LVS文件
MIM电容版图
MOS电容版图
第二部分：版图设计基础
2.2互连
2.2.1金属（第一层金属，第二层金属……）
1) 金属连线 ✓ M1，M2，M3，M4……
2.2.2 通孔 2)过孔
✓ Via1，Via2，Via3……
第二部分：版图设计基础
2.2互连 1) 典型工艺
✓CMOS N阱 1P4M工艺剖面图
2.1器件
2.1.2 电阻 选择合适的类型，由电阻阻值、方块电阻值，
确定 W、L；R=L/W*R0
电阻类型
电阻版图
第二部分：版图设计基础
2.1器件
2.1.3 电容
1) 电容值计算C=L*W*C0 2) 电容分类：
✓ poly电容 ✓ MIM电容
» 基于单位面积电容值 ✓ MOS电容
» 源漏接地，基于栅电 容，C=W*L*Cox
第二部分：版图设计基础
3. 版图编辑器
7) virtuoso编辑器 --显示窗口
第二部分：版图设计基础
3. 版图编辑器 8) virtuoso编辑器 --版图显示
第二部分：版图设计基础
3. 版图编辑器
9) virtuoso编辑器--数据流格式版图输出
第二部分：版图设计基础
4. 电路图编辑器
1) virtuoso编辑器--电路图显示
IC模拟版图设计
• 第二部分：版图设计基础
1. 认识版图 2. 版图组成两大部件
2.1 器件 2.2 互连 3. 版图编辑器 4. 电路图编辑器 5. 了解工艺厂商
第二部分：版图设计基础
1. 认识版图
Poly
M1
CT
M2
第二部分：版图设计基础
2. 版图是电路图的反映，有两大组成部分
2.1器件
2.1.1 MOS管 2.1.2 电阻 2.1.3 电容 2.1.4 三极管（省略） 2.1.5 二极管（省略） 2.1.6 电感（省略）
PMOS版图
第二部分：版图设计基础
2.1 器件 • 反向器
器件剖面图及俯视图
器件版 图
第二部分：版图设计基础
2.1 器件
2.1.1 MOS管 1)反向器
VDD
3u/0.18u
IN
OUT
1u/0.18u
2)NMOS，PMOS
GND
3)金属连线
4)关于Butting Contact部分
第二部分：首要目标 2. 首先考虑的三个问题 3. 匹配 4. 寄生效应 5. 噪声 6. 布局规划 7. ESD 8. 封装
IC模拟版图设计
• 第一部分：了解版图
1. 版图的定义 2. 版图的意义 3. 版图的工具 4. 版图的设计流程
第一部分：了解版图
2）它需要设计者具有电路系统原理与工艺制造 方面的基本知识，设计出一套符合设计规则 的“正确”版图也许并不困难，但是设计出 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缺不是一朝一夕能 学会的本事。
第一部分：了解版图
3. 版图的工具：
– Cadence
✓Virtuoso ✓Dracula ✓Assura ✓Diva
CIW窗口
第二部分：版图设计基础
3. 版图编辑器
4) virtuoso编辑器--工作区和层次显示器
LSW
工作区域
第二部分：版图设计基础
3. 版图编辑器 5) virtuoso编辑器 --版图层次显示（LSW）
第二部分：版图设计基础
3. 版图编辑器 6) virtuoso编辑器 --版图编辑菜单
第二部分：版图设计基础
4. 电路图编辑器 2) virtuoso编辑器 --电路器件及属性
1. 版图的定义：版图是在掩膜制造产品上实现 电路功能且满足电路功耗、性能等，从版图上 减少工艺制造对电路的偏差，提高芯片的精准 性。
VDD
3u/0.18u
IN
OUT
1u/0.18u
GND
电路图
版图
第一部分：了解版图
2. 版图的意义：
1）集成电路掩膜版图设计师实现集成电路制造 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。
2.1 器件
2.1.1 MOS管 1) NMOS管
✓ 以TSMC，CMOS，N单 阱工艺为例
✓ PMOS管，做在N阱中， 沟道为N型，源漏为P型
2) 包括层次：
✓ NWELL，N阱 ✓ PIMP，P+注入 ✓ DIFF，有源区 ✓ Poly，栅 ✓ M1，金属 ✓ CONT，过孔
3) MOS管的宽长确 定
连线与孔之间的连接
第二部分：版图设计基础
3. 版图编辑器
1) virtuoso编辑器
• 建立LIBRARY
CIW窗口
第二部分：版图设计基础
3. 版图编辑器
2) virtuoso编辑器--Library manager
第二部分：版图设计基础
3. 版图编辑器
3) virtuoso编辑器-- 建立
cell