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自动化设计运放初步构想

热度 60已有 3929 次阅读| 2024-1-23 12:07 |个人分类:感想-感悟|系统分类:芯片设计

一个技术,如果不能向前发展,会面临萎缩甚至死亡。

运算放大器的设计是模拟电路设计的基础和核心,从零开始设计一个鲁棒的opamp会耗费一两周的时间,如果做大带宽或高增益,则需要一个月左右的时间。

一个较大的模拟电路系统需要多个不同规格的运算放大器,意味着在四五个月的时间内很难完成所有电路的设计和版图设计。

我认为模拟电路的设计方式需要发展,正如仿真器一直在发展。

下面是我对自动化设计运放的一些动作分解:

我将工艺分为两种,一种是90nm以上(包含90nm),另一种是65nm及以下。两者的区别是短沟道效应,由于DIBL效应减弱,finfet应被特殊对待。

不同的BSIM版本需要不同的仿真器内核来完成。

不同的运放结构第一步先作为一种模式选择,下一步,复杂结构的运放可通过自动设计迭代而被发现。

对input pair,cascode,bias,switch,logic等不同功能的管子需要增加属性以示区别,R和C应加入有无匹配对象的属性。

对每个器件的电流变化也应作为一个属性,方便自动layout。

每种结构、每种网络节点的寄生rc应该被预估,并放入前仿网表;

*************************************************************************************************

设计模式:   0.选择基本结构(下一步可自动选择)1. 判别spec(GBW、DC gain、freq-gain、noise)是否合理;2. 选择补偿方式和补偿零点的位置;3. 选择补偿器件参数(miller cap,ff-gm、rc-zero);4. 计算出输入对管gm所需的id、w,选择输入对channelength和cascode channel length;5. 选择current mirror channel length;6. 计算cascode w;7. 计算输出级极点和id、w;8. 仿真模拟,调整补偿和输出级; (短沟道器件,计算改为查表)

*************************************************************************************************

layout设计:

  1. floorplan,优先选择正方形排布,input pair->current mirror->cascode->out stage->R-C;(mos需考虑边沿效应,增加dummy device)

  2. 连线,根据电流和阻抗约束选择W,根据net优先级选择层数;(不同种类线和最小间距需要有一个表)


           

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发表评论 评论 (13 个评论)

回复 孤月沧浪河汉清 2024-1-24 14:00
火钳刘明
回复 jimierdun 2024-2-26 17:20
认识还是很深刻,写得不错;
回复 nikofrank 2024-2-27 17:15
插眼,十年后再回来看。
回复 nuobeierjiang 2024-3-7 05:19
nikofrank: 插眼,十年后再回来看。
2034记得再回来看看
回复 ADC_coco 2024-3-7 18:46
复旦大学杨帆教授就在做这个
回复 dugucloud 2024-3-18 11:36
朋友你可以试试伯克利的Berkeley Analog Generator
回复 hebut_wolf 2024-3-18 13:06
dugucloud: 朋友你可以试试伯克利的Berkeley Analog Generator
非常感谢! 我大致看了一下 对我很有帮助
回复 zhiyuanli 2024-3-26 09:53
我也想做
回复 papertiger 2024-4-14 22:02
目标要定高些,对标某款真实运放,先确认要在什么上领先?
回复 一袭红袖丹青 2024-5-5 19:30
插眼
回复 摩卡咖啡 2024-6-19 10:01
一直这么觉得,像是常见的基础模块,运放,一般的bandgap,甚至大一些pll adc这些东西,假设有一批经验最全的人或者未来真正的知识汇总AI把所有要点全部吃透,形成一个固定的流程,针对每个block--每种架构都有个优化算法,无非就是根据整体的效果不断改尺寸做适配就好了。用户只需要根据需求,结合选型推荐,选择不同的架构搭配就可以。IC已经搞了这多年,这么多优秀的大佬早就把绝大多数的基本设计完全研究透了,没有必要让后人还在走弯路。有心之人想学习,完全可以根据工具里的知识库出一个AI解答功能
回复 15828562181 2024-6-20 14:24
可以交流学习一下
回复 blackspeed 2024-6-25 13:20
如果人什么都想偷懒交给机器,那迟早有一天人就变得毫无存在价值。

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