Cadence Virtuoso中添加元件实例与模拟集成电路设计流程

本文将介绍模拟集成电路设计流程中的一个重要步骤——添加元件实例，以及相关的Cadence Spectre模拟仿真的基础知识。在模拟集成电路设计中，元件实例的添加是电路图输入的关键环节，而Spectre则是进行电路仿真的常用工具。 首先，在Virtuoso环境中添加元件实例，需要打开“Virtuoso Schematic Editing”窗口，利用左侧工具栏中的“instance”图标（或快捷键'i’）。点击“Add instance”窗口中的Library栏右侧Browser，选择对应的工艺库（如smic18mmrf），然后在Cell中选取元件类型（如n18），并选择symbol视图。在编辑窗口中，通过鼠标左键单击放置元件，可按需重复此过程添加多个元件，如NMOS、PMOS及电阻，并配置其连接引脚（pin）。 模拟集成电路的设计流程通常包括以下步骤： 1. **交互式电路图输入**：使用Virtuoso等工具绘制电路图，添加并布局各个元件实例。 2. **电路仿真**：使用Spectre进行电路行为级或 transistor 级的仿真，验证电路功能和性能。 3. **版图设计**：在Virtuoso中进行物理布局，确定元件的实际位置和互连。 4. **版图验证**：使用DRCLVS（Design Rule Check & Layout vs. Schematic）工具如Calibre，确保版图符合设计规则。 5. **寄生参数提取**：通过Calibre提取实际版图的寄生参数，这些参数对后仿真至关重要。 6. **后仿真**：在考虑了寄生参数后重新进行Spectre仿真，以更准确地评估电路性能。 7. **流片**：最终生成GDSII文件，用于制造芯片。 在Cadence中使用Spectre进行模拟仿真的具体步骤包括： 1. **启动Cadence软件**：登录服务器，进入相应的工作目录，启动Cadence IC5141界面。 2. **创建单元文件**：通过CIW（Cadence Interactive Windows）创建用于SPECTRE模拟的单元描述文件。 3. **编辑单元文件**：在文件中定义电路结构和参数。 4. **设置模拟参数**：设定仿真类型、时间范围、激励源等关键参数。 5. **结果显示与处理**：运行仿真后，查看和分析结果数据，如波形图。 6. **分模块模拟**：如果电路复杂，可以通过建立子模块进行分块仿真。 7. **应用实例**：例如，可以对运算放大器进行详细的仿真实验，验证其性能指标。 工艺库的设置也是设计过程中必不可少的环节。工艺库工作站目录和工艺模型文件需要正确关联。在cds.lib文件中包含工艺库路径，例如`INCLUDE/eva02/ic/BA083006/smic18/cds.lib`，这样Spectre在仿真时能自动加载所需的器件模型文件。 模拟集成电路设计涉及多个复杂的步骤，从电路图的绘制、元件的实例化，到电路仿真的设置和执行，都需要精确无误的操作。了解并掌握这些流程和工具的使用，是成为合格的模拟集成电路设计师的基础。