Cadence中Spectre模拟集成电路设计与环境设置

本文档介绍了模拟集成电路设计流程中的设计环境设置，特别强调了在Cadence环境下使用Spectre进行模拟仿真的步骤，并提供了工艺库和模型文件的相关路径。 在模拟集成电路设计过程中，环境设置是非常关键的一环，因为它直接影响到设计的准确性和效率。设计环境的配置通常包括工艺库的选择与关联，以及仿真工具的设置。在这个特定的设计流程中，工艺库被设定为 `/eva02/ic/BA083006/smic18/`，这个目录包含了对应工艺的模型文件，如微影技术相关的数据。为了使设计工具能够识别这些工艺库，需要在 `cds.lib` 文件中添加包含指令，例如 `INCLUDE /eva02/ic/BA083006/smic18/cds.lib`，这样就指定了工艺库的位置。工艺模型文件存储在 `/eva02/ic/BA083006/smic18/models/spectre` 目录下，其中 `ms018_v1p7**` 文件是用于普通器件的模型，而 `ms018_rf_v1p6**` 是针对射频(RF)器件的模型。在进行电路仿真时，Spectre会自动加载所需的器件模型。 模拟集成电路设计流程一般包括以下步骤： 1. **交互式电路图输入**：设计师使用电路图编辑工具绘制电路原理图，定义电路拓扑和元器件。 2. **电路仿真**：使用Spectre进行电路行为级仿真，验证电路的功能和性能，确认设计是否满足预期指标。 3. **版图设计**：在Virtuoso这样的版图设计工具中，将电路原理图转化为物理布局，考虑工艺限制和布线优化。 4. **版图验证**：利用DRCLVS(DRC, LVS)工具，如Calibre，检查版图是否符合设计规则和电路原理图的对应性。 5. **寄生参数提取**：通过Calibre等工具提取版图的寄生参数，如电容、电感和电阻，这些参数会影响实际电路的性能。 6. **后仿真**：结合寄生参数进行后仿真，更准确地评估电路的实际行为。 7. **流片准备**：生成GDSII文件，这是集成电路制造的输入文件，用于生产芯片。 在Cadence环境中使用Spectre进行模拟仿真的具体操作包括： 1. **启动Cadence**：通过命令行输入相应的指令，如 `source/eva02/dept23/uwb03/.cshrc.ic23` 和 `icfb&`，打开IC5141工作界面。 2. **建立单元文件**：创建用于SPECTRE模拟的单元文件，编辑电路描述。 3. **设置仿真**：配置模拟参数，如激励源、初始条件、时间步长等。 4. **查看结果**：分析仿真结果，通过图形化工具查看波形和性能参数。 5. **模块化仿真**：对于复杂设计，可以对电路进行模块化，分别仿真各个子模块，然后整合结果。 6. **实例应用**：以运算放大器为例，进行具体的仿真实验，验证其增益、带宽等特性。 这个设计流程涵盖了从概念到物理实现的全过程，每个步骤都是不可或缺的，确保了模拟集成电路设计的完整性和准确性。通过熟练掌握这些步骤和工具，设计师能够有效地优化设计并降低流片风险。