专用集成电路AD的设计
集成电路设计3-版图设计
版图设计的重要性
1
版图设计是集成电路制造过程中的关键环节，它 决定了集成电路的性能、功能和可靠性。
2
通过版图设计，可以将电路设计转化为实际制造 的物理结构，从而实现电路设计的目标。
3
版图设计的精度和质量直接影响到集成电路的性 能和制造良率，因此需要高度的专业知识和技能。
在芯片内部加入自测试模块，实现自动测试和 故障诊断。
可测性增强
通过增加测试访问端口和测试控制逻辑，提高芯片的可测性。
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集成电路版图设计的挑 战与解决方案
设计复杂度挑战
总结词
随着集成电路规模不断增大，设计复杂 度呈指数级增长，对设计效率提出巨大 挑战。
VS
详细描述
随着半导体工艺的不断进步，集成电路设 计的规模越来越大，晶体管数量成倍增加 ，导致设计复杂度急剧上升。这不仅增加 了设计时间和成本，还对设计精度和可靠 性提出了更高的要求。
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还需要考虑存储器的功耗和散热问题，以确保在各种应用场景下的稳 定运行。
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高密度存储器版图设计需要具备高容量、高速、低功耗和高可靠性等 特点，以满足大数据、云计算等领域的需求。
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还需要考虑散热设计，以确保在高负载情况下CPU的 稳定运行。
案例二：低功耗MCU版图设计
低功耗MCU版图设计需要重点 关注功耗优化，采用低功耗工 艺和电路技术，如CMOS工艺
、低功耗逻辑门等。
还需要考虑低电压供电和电源 管理设计，以确保MCU在各种 应用场景下的稳定运行。
设计过程中需要优化芯片内部 结构和电路布局，降低芯片的
ad736原理
ad736原理
AD736是一款专用于测量电压的集成电路。
它是由ADI（Analog Devices
Inc.）公司生产的一款高性能、精确度较高的电压测量芯片。
下面是AD736的工作原理的简要说明：
AD736是一款True
RMS（有效值）电压转换器。
它的主要功能是测量交流电压的有效值，即以电压的平方平均值作为参考。
AD736的输入是交流电压信号，可以是正弦波、方波或其他复杂波形的交流信号。
它通过内部的精确运算放大器将输入信号放大，并通过整流电路将其转换为直流信号。
在转换过程中，AD736内部使用了一个快速响应的四象限乘法器，它将输入信号与一个参考电平相乘，并输出乘积信号。
这个乘积信号经过低通滤波器进行平均，并通过一个精确的校准电路进行调整，以得到准确的有效值输出。
AD736还提供了一个带有输出缓冲器的电流输出，可用于外部电路的连接。
总之，AD736通过精确的电压放大、整流、乘法和滤波等处理，能够准确测量交流电压信号的有效值，并提供相应的输出。
这使得它在许多需要测量电压的应用中得到广泛使用，如功率监测、音频处理、工业自动化等领域。
ad电路设计
ad电路设计AD电路设计是一个非常重要的技术，它可以帮助电子设计师实现他们的创意，并将其转换成真实的电路来实现他们的想法。
AD电路设计主要分为元件选择、布线、调试、封装等几个步骤。
元件选择是构建电路的重要环节，需要有良好的理解材料和原理，这里我们可以借助开源的电路库或元件分析工具来辅助我们的选择。
布线是安置电路各元件之间的电连接，它决定了电子设备的稳定性和容错性。
此时，我们可以通过查找资料、模拟计算等来确定电路的各项参数以及布线的顺序，以保证电路的健壮性和可靠性。
调试是AD电路设计的核心，它会时刻检测电路的合理性、运行状态以及参数的精确度，以便确保电路的稳定性和性能优越性。
最后，封装是给予电子装置完备的外形尺寸，主要是为了将电子设备的各部分完整地连接，并附加上防护外壳以减少其外围环境的影响。
AD电路设计涉及到编程、数据分析、调试、电路设计等复杂技术，它能够实现数字信号的处理、模拟信号的分析，以及大量可视化数据的实时显示，这些技术都能带给我们更加丰富的设计体验。
为了满足不同的客户需求，AD电路设计也可以变得更加灵活，可以增加功能、优化算法、提升设计效率等，这些才是电子设计师最感兴趣的。
AD电路设计有着广泛的应用，从工业控制、智能家居、车载电子设备到航空、军事等领域，它几乎涵盖了各种领域的设计和制作。
AD电路设计有着很深的历史，在当今社会，它能够实现更深入的功能，已经渗透到了科技发展中这么多的细分领域。
因此，AD电路设计是一个非常重要的技术，能够帮助电子设计师实现他们的创意，并将其转换成真实的电路来实现他们的想法。
它简化了设计流程，并大大提高了设计效率。
未来，AD电路设计将更加普遍，它将在不同的领域大显身手，为人们带来更加强大的功能和更加智能的体验。
ad设计流程
AD设计流程
AD设计流程是指使用Altium Designer软件进行电路设计的流程。
具体步骤包括：定义电路需求、绘制电路原理图、选择元器件、进行电路仿真、布局电路板等。
在原理图设计阶段，需要放置元件、调整元件位置、进行连线、标注编号等。
在PCB设计阶段，需要导入原理图到PCB、布局、走线、设置板子尺寸等。
最后，生成生产文件，将文件打包压缩并送到制板厂加工。
如果需要外部厂家焊接，还需要提供BOM文件、贴片坐标文件和装配文件。
Altium Designer的设计流程如下：
1.新建封装库，在其中新建元件封装。
2.新建元件库，并在其中新建元器件。
3.新建工程组，并在其中新建PCB工程。
4.在PCB工程中添加原理图文件，进行原理图设计，包括放置元器件、连线等。
5.在PCB工程中添加PCB文件，设置板框，进行PCB设计，包括布局、布线、
铺铜等。
6.进行DRC（设计规则检查），确保原理图和PCB设计无误。
7.输出生产文件，一般为gerber文件，也可以直接给PCB源文件（没有保密
性）。
8.在PCB加工这段时间，可以导出BOM，采购元器件。
9.PCB和元器件都回来之后，可以自己焊接或者发给贴片焊接加工厂。
10.板子焊接好之后，进行硬件软件的调试。
集成电路EDA与验证技术课件：模拟集成电路设计与仿真
模拟集成电路设计与仿真
常用命令格式： (1) DEFINE 格式：DEFINE <库名> <库路径> 例： DEFINE sample /export/cadence/IC615USER5/tools.lnx86/dfII/samples/cdslib/sa mple (2) INCLUDE 格式：INCLUDE <另外一个cds.lib 的全路径>
模拟集成电路设计与仿真
图3.2 Spectre中包含的各种仿真器
模拟集成电路设计与仿真
2．精确的晶体管模型 Spectre为所有的仿真器提供一致的器件模型，这有利于 消除不同模型间的相关性，从而得到快速收敛的仿真结果。 模型的一致性也保证了器件模型在升级时可以同时应用于所 有的仿真器。 3．高效的程序语言和网表支持 Spectre仿真平台支持多种设计提取方法，并兼容绝大多 数SPICE输入平台。Spectre可以读取Spectre、SPICE以及 Verilog-A格式的器件模型，并支持标准的Verilog-AMS、 VHDL-AMS、Verilog-A、Verilog以及VHDL格式的文本输 入。
模拟集成电路设计与仿真
5．有力衔接了版图设计平台 对于完整的版图设计平台而言，Spectre是不可或缺的重 要环节，它能方便地利用提取的寄生元件参数来快速完成后 仿真(post-layout simulation)的模拟，并与前仿真(pre-layout simulation)的模拟结果作比较，紧密的连接了电路 (Schematic)和版图(layout)的设计。 6．交互的仿真模式 设计者可以在仿真过程中快速改变参数，并在不断调整 参数和模拟之中找到最佳的电路设计结果，减少电路设计者 模拟所花费的时间。
集成电路的设计流程
集成电路的设计流程集成电路，这听起来是不是特别高大上？就像是一座超级复杂的微观城市，每一个小小的元件都是城市里的建筑或者居民，它们组合在一起，就能完成各种神奇的功能。
今天，我就来给大家讲讲这个神奇的集成电路是怎么设计出来的。
我有个朋友叫小李，他就是干集成电路设计这行的。
有一次我问他：“你这集成电路设计，是不是就像搭积木一样简单呀？”他听了直摇头，笑着说：“哪有那么容易啊！这就好比是要建造一个独一无二的宇宙空间站，每个细节都得精心规划。
”集成电路的设计流程那可是相当复杂的。
最初得有个设想，这就像是要写一个故事之前先有个主题一样。
设计师们得知道这个集成电路是用来做什么的，是要让手机运行得更快，还是让汽车的控制系统更智能呢？这时候，他们得和客户或者相关的产品团队进行交流。
就像一群探险家聚在一起商量要去探索的目的地。
我想象他们的对话大概是这样的：产品经理说：“我们希望这个集成电路能让我们的智能手表续航更久。
”设计师就会问：“那具体要达到多久呢？还有，手表上其他功能对功耗的限制是怎样的？”这就开始了一场你来我往的问答，就像一场激烈的乒乓球赛，目的就是把这个集成电路的功能需求确定得清清楚楚。
确定好需求之后，就要进行架构设计了。
这一步就像是设计一座大楼的框架。
设计师要决定这个集成电路里有哪些主要的功能模块，这些模块之间怎么连接。
这时候他们又得像一群超级规划师一样，得考虑到各种情况。
比如说，要计算每个模块大概需要占用多少空间，就像在规划大楼的时候要考虑每个房间的大小一样。
而且还得考虑数据在这些模块之间流动的速度，这就好比是大楼里的交通流量规划。
我问小李：“这架构设计是不是很头疼啊？”小李皱着眉头说：“哎呀，那可不是一般的头疼。
就像你要把一团乱麻理清楚，还得让它变成一个漂亮的图案。
”接着就是电路设计啦。
这就好比是给大楼的框架里填充各种设施。
设计师要根据架构设计来确定每个模块里具体的电路元件，比如说晶体管怎么连接，电阻电容的值是多少。
12位单斜式线性放电ADC芯片设计
第 ３ 期 ３月
核 电子学 与探 测技术
Ｎｕ ｌａ ｌｃｒｎｃ ｃ ｒ ｅｔｏ ｉ ｅ Ｅ ｓ＆ Ｄｅｅｔ ｎＴ ｃ ｎ ｌｇ ｔｃｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ
Ｖ０ ０ Ｎｏ ３ Ｌ３ ． Ｍａ ． ２ １ ｒ ００
１ ２位 单 斜 式 线 性 放 电 ＡＤ Ｃ芯 片 设 计
过片外 Ｆ Ｇ 进行 数字 控 制 和读 出 ， Ｐ Ａ 期望 实 现
数 器输出就是输人保持 信号被转换后 的数字
量。
由于线 性放 电 ＡＤ Ｃ仅 由积 分器 、 流源 、 恒
采样保持结构 、 比较器和数字部分等组成 ， 设计 相对简单 。其精度仅取决于恒流源精度、 时钟 精度 以及放大器性 能等 ， 相较其它类型 Ａ Ｃ Ｄ ， 实现高精度、 高线性度 比较容易。其缺点在于 转换速率决定于输入信号幅度 以及时钟频率 ， 相对较慢 ， 不过在 Ａ Ｉ 出芯片中， ＳＣ读 可以采用 模拟缓存 （ ｎｌ ｍ ｒ ） Ａ ａ ｇＭｅ ｏｙ 的方法 ， ｏ 通过延 时 转换来克服这一缺点。另外 ， 如果对每一通道 分别设计独立的比较器和寄存器 ， 而将斜坡 电 压设定为这些 比较器的公共端， 就能实现多通 道的并行转换 ， 相较其 它类 型 Ａ Ｃ 十分易于 Ｄ ， 集成 以及实现低功耗。基于这些优点 ， 线性放 电 Ａ Ｃ仍活跃在高 能物理领域 ， Ｄ 同时为众多
魏 微 ， 陆卫 国 ， 王 铮
（． １ 中国科学院高能物理研 究所 ， 北京 １０ ４ ；． ０ ０ ９ ２ 中国科学院研究生 院， 北京 １ ０４ ） ０ ０ ９
摘要 ： 随着新型探测器的不断发展 ， 对读 出电子学 的密集度 和集成 度要求 越来越 高。论文 以传统
单片机课程设计---AD转换系统设计
目录A/D转换系统设计.................................................................................................................... - 1 -摘要和关键词.......................................................................................................................................... - 1 - 第一章设计任务与要求.......................................................................................................... - 2 -1.1、设计题目......................................................................................................................................... - 2 -1.2、设计目的......................................................................................................................................... - 2 -1.3、设计要求......................................................................................................................................... - 2 -1.4、完成的任务..................................................................................................................................... - 2 - 第二章方案比较与论证.......................................................................................................... - 2 -2.1、方案设想......................................................................................................................................... - 2 -2.2器件选择............................................................................................................................................ - 2 - 第三章芯片简介...................................................................................................................... - 3 -3.1 ADC0808简介................................................................................................................................... - 3 -3.1.1ADC0808的内部逻辑结构..................................................................................................... - 3 -3.1.2ADC0808引脚结构................................................................................................................. - 3 -3.2、8051单片机引脚图与引脚功能简介 ............................................................................................ - 5 -3.2.1、电源: ................................................................................................................................... - 5 -3.2.2 时钟: ....................................................................................................................................... - 5 -3.2.3控制线: .................................................................................................................................... - 5 -3.2.4、I/O线.................................................................................................................................. - 6 -3.3、8255A .............................................................................................................................................. - 6 - 第四章设计方案及程序流程图.............................................................................................. - 7 -4．1、设计方案...................................................................................................................................... - 7 -4.2、系统框图......................................................................................................................................... - 7 -4.3、程序流程图..................................................................................................................................... - 7 - 第五章PROTEUS仿真电路................................................................................................... - 8 -5.1、复位电路......................................................................................................................................... - 8 -5.2、振荡源............................................................................................................................................. - 9 -5.3、二分频电路................................................................................................................................... - 10 -5.4、AD转换电路 ................................................................................................................................ - 10 -5.5、显示电路....................................................................................................................................... - 11 -5.6 8255A电路...................................................................................................................................... - 11 -5.7总电路仿真...................................................................................................................................... - 12 - 第六章程序............................................................................................................................ - 12 -第七章感想体会.................................................................................................................... - 14 -第八章参考文献.................................................................................................................... - 15 -A/D转换系统设计摘要和关键词A/D转换是指将模拟信号转换为数字信号，这在信号处理、信号传输等领域具有重要的意义。
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A/D转换器的设计
一．实验目的：
（1）设计一个简单的LDO稳压电路
（2）掌握Cadence ic平台下进行ASIC设计的步骤；
（3）了解专用集成电路及其发展，掌握其设计流程；
二．A/D转换器的原理：
A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。
模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。
但在A/D转换前，输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。
符号框图如下：
数字输出量
常用的几种A/D器为;
(1):逐次比较型
逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成，从MSB 开始，顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。
其电路规模属于中等。
其优点是速度较高、功耗低，在低分辩率（<12位）时价格便宜，但高精度（>12位）时价格很高。
(2): 积分型
积分型AD工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率)，然后由定时器/计数器获得数字值。
其优点是用简单电路就能获得高分辨率，但缺点是由于转换精度依赖于积分时间，因此转换速率极低。
初期的单片AD转换器大多采用积分型，现在逐次比较型已逐步成为主流。
(3):并行比较型/串并行比较型
并行比较型AD采用多个比较器，仅作一次比较而实行转换，又称FLash(快速)型。
由于转换速率极高，n位的转换需要2n-1个比较器，因此电路规模也极大，价格也高，只适用于视频AD转换器等速度特别高的领域。
串并行比较型AD结构上介于并行型和逐次比较型之间，最典型的是由2个n/2位的并行型AD转换器配合DA转换器组成，用两次比较实行转换，所以称为Half flash(半快速)型。
还有分成三步或多步实现AD转换的叫做分级型AD，而从转换时序角度又可称为流水线型AD，现代的分级型AD中还加入了对多次转换结果作数字运算而修正特性等功能。
这类AD速度比逐次比较型高，电路规模比并行型小。
一．A/D转换器的技术指标:
(1）分辨率,指数字量的变化，一个最小量时模拟信号的变化量，定义为满刻度与2^n的比值。
分辨率又称精度，通常以数字信号的位数来表示。
(2）转换速率,是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。
积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD，逐次比较型AD是微秒级，属中速AD，全并行/串并行型AD可达到纳秒级。
采样时间则是另外一个概念，是指两次转换的间隔。
为了保证转换的正确完成，采样速率必须小于或等于转换速率。
因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。
常用单位ksps 和Msps，表示每秒采样千/百万次。
(3）量化误差，由于AD的有限分辩率而引起的误差，即有限分辩率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率AD（理想AD）的转移特性曲线（直线）之间的最大偏差。
通常是1 个或半个最小数字量的模拟变化量，表示为1LSB、1/2LSB。
（4）偏移误差，输入信号为零时输出信号不为零的值，可外接电位器调至最小。
（5）满刻度误差，满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。
（6）线性度，实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移，不包括以上三种误差。
三、实验步骤
此次实验的A/D转换器用的为逐次比较型，原理图如下：
由于用到的是CSMC05MS的PDK，所以具体的电路搭建如下：
对其进行仿真，点击launch->ADE Ｌ得到如下的窗口：
设置运行时间为100u，model libraries设置为CSMC05MS的.scs文件，参考值为tt，点击运行得到如下的结果：
其中上图为输入，下图为输出。
对原理图进行版图设计如下：
对上版图进行DRC验证，其方法如下：
对版图导出GDS文件，与.drc规则文件放在同一个文件夹下。
具体如下：
如果没错则不弹出窗口，有错就对着窗口修改，直到没有错误。
进行DRC验证后进行LVS验证：其方法如下：
对版图导出GDS文件，原理图导出的CDL网表与.LVS规则文件放在同一个文件夹下。
具体步骤如下：
如果有错就按提示窗口进行修改，直到没有错误为止。
LVS后要进行参数提取及后仿真，参数提取即LPE的方法如LVS的方法。
Lpe后会生成.DAT文件，对其可以用spectre进行后仿真。
设计体会：
本次课程设计是A/D转换器设计，最终原理图的设计与仿真和版图的DRC 验证都已经成功运行，但由于工艺链掌握的不是很熟悉，版图的后仿真没有成功。
通过此次设计，了解了cadence版图设计的流程，同时对专用集成电路设计这门课程有了更深入的认识。
希望以后会有更好的机会去深入了解及应用此软件。