利用利用Cadence设计设计COMS低噪声放大器低噪声放大器
结合一个2．4 GHz CMOS低噪声放大器(LNA)电路，介绍如何利用Cadence软件系列中的IC 5．1．41完成
CMOS低噪声放大器设计。首先给出CMOS低噪声放大器设计的电路参数计算方法，然后结合计算结果，利用
Cadence软件进行电路的原理图仿真，并完成了电路版图设计以及后仿真。仿真结果表明，电路的输入／输出
均得到较好的匹配。由于寄生参数，使得电路的噪声性能有约3 dB的降低。对利用Cadence软件完成CMOS射
频集成电路设计，特别是低噪声放大器设计有较好的参考价值。
0 引引 言言
Cadence Design Systems Inc．是全球最大的电子设计技术、程序方案服务和设计服务供应商。它的解决方案旨在提升
和监控半导体、计算机系统、网络工程和电信设备、消费电子产品以及其他各类型电子产品的设计。Cadence公司的电子设计
自动化产品涵盖了电子设计的整个流程，包括系统级设计、功能验证、IC综合及布局布线、模拟和混合信号及射频IC设计、全
定制集成电路设计、IC物理验证、PCB设计和硬件仿真建模等。Cadence软件支持自顶向下(Top-down)的芯片设计，是业界
广泛采用的设计工具。该软件通过Li-brary CelI View三级目录辅助芯片设计：
(1)设计者为自己要完成的系统任务建立新的Li-brary；
(2)分析系统及其指标来确定系统的各个模块，每个模块对应于Library中的一个Cell；
(3)每个模块的设计包括电路(Schematic)设计和版图(Layout)设计，两者密不可分，电路图与版图都是模块中的View。
同时，Cadence公司还提供设计方法教学服务，帮助客户优化其设计流程；提供设计外包服务，协助客户进入新的市场领
域。垂直解决方案是Cadence 为帮助IC设计公司迅速建立设计架构，并获得更短、可预测性更高的设计周期而推出的独具特
色的整套解决方案，其目标是为了推动不同领域产品的开发步伐，设计锦囊(Process Design Kit，PDK)是其重要组成部分。
“锦囊”通过将验证方式和流程与IP相结合的方式，更好地应对无线、网络和消费电子等不同领域在设计方面的挑战。通过采
用“锦囊”，用户可将其宝贵的资源投入在差异化设计而不是基础设计方面。
1 低噪声低噪声
(1)电路结构。图1是此次实验中所用电路的完整电路原理图。图中共源管M1作为主放大管，给电路提供足够的增益；共
栅管 M2用来减小M1的Cgd1引起的密勒效应以及增强整个电路的反向隔离性能；M3，Rref，Rbias构成偏置电路，以实现M1
所需的直流偏置。对于输入／输出匹配电路，可以利用Smith圆图完成初步设计；然后利用Cadence软件套件中用于集成电路
仿真的组件IC 5．1进行更加精确的电路参数调试。
(2)电路设计。设计中采用新加坡特许(CHRT)的0．35μm RF CMOS工艺。电路工作在2．4 GHz，信号源电阻为50
Ω，M1的偏置电流取为5 mA。根据文献[3]，通过计算可得CHRT 0．35 μm
为输入信号角频率)，可以得到Lg的值约为16．2 nH。偏置电路中M3的尺寸和电流选为M1的1／2。
2 仿真与调试仿真与调试
(1)电路原理图仿真。IC 5．1．41中用到的原理图编辑器是Virtuoso Schematic Editor。首先，在编辑器中输入图1所示的
低噪声放大器完整的电路原理图。接着，为了完成电路仿真，得到所需的电路参数，还需要在模拟环境 (Analog Design
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