电流镜[1]_百度文库
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Layout(集成电路版图)注意事项及技巧总结
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我们现在就学习一些基本的关于模拟
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&&&&模拟电路版图设计&&&&张侠&&&&&&&&模拟版图设计&&&&&&&&现在我们就来学习模拟版图设计，模拟版图设计很多靠经验值，所以模拟版图对工程师要求很高，我们现在就学习一些基本的关于模拟版图设计的知识和版图画法。首先让我们先认识一下模拟版图里最基本的电路，运算放大器。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&&&&&在模拟电路设计中，最重要的电路之一就是运算放大器（简称运放），它的主要作用是为信号提供足够的增益。利用各种不同的外加反馈电路，运放可以实现对模拟信号的多种处理功能，比如放大、微分、积分、求和、对数等运算。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&首先让我们来看一下一个最简单的二级运算放大器的电路图。这是一个双端输入、单端输出的差分运放。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&我们先来看看第一部分，差分输入级，这是一个电流镜和差分对组成的基本差分输入级，作用：差分输入、电平移动，差分到单端转换及提供增益。细致一些：P30P29是一个电流镜，源极和栅极都接在一起。N0N31是一个差分对，只有源极共用。&&&&&&&&这两组管子的版图要做match，一般是交叉match。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&这一部分就是输出级共源放大级，这种做法一般比较常见，好处就是能提供较高的增益，结构简单，易于设计和调整。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&让我们具体学习一下这类放大器的原理。这是一个基本N沟道输入型cmos差分放大器。VBIOS为基准电压，驱动一阻性NMOS做固定电流源，实际设计时，往往直接接VDD或者分压电路，通过调整阻性NMOS的大小来调整电流。M3M4对称设计，形成一个P沟道电流镜(CurrentMirror),M1M2对称设计做差分输入级。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&这是一个基本P沟道输入型cmos差分放大器。VBIOS为基准电压，驱动一阻性PMOS做固定电流源，实际设计时，往往直接接GND或者分压电路，通过调整阻性PMOS的大小来调整电流。M3M4对称设计，形成一个N沟道电流镜(CurrentMirror),M1M2对称设计做差分输入级。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&下面我们就根据下面的线路图，画出其版图。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&首先画电流镜。（我们按三层metal来做）第一步：mos的摆放（这里注明要做交叉对称，所以要交叉摆放）。注意mos上的打字。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&首先画电流镜第二步：根据线路图进行版图连线，注意使P30和P29的线尽量对称。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&其次画差分对第一步：mos的摆放（这里注明要做交叉对称，所以要交叉摆放）。注意mos上的打字。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&其次画差分对第二步：根据线路图连线，注意此处INIP两个输入信号的对称及等长。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&其次画差分对第三步：根据线路图连线，注意信号线的对称及等长。连线ok后，在外圈围一圈guard-ring(保护环），目的是防止外界信号干扰。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&根据线路图连上电流镜到差分对的线，根据差分对的大小给电流镜画上guardring。（此时为了美观，把圈电流镜的guardring加宽一些，跟下面的差分对对齐。）&&&&&&&&模拟版图设计&&&&根据线路图把其他的mos也摆上，并和这两组分开圈guard-ring。尽量让cell看起来像一个方形。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&根据线路图把所有的连线都连接上，注意尽量不要在device上跑线，有些空余的地方可以多打cont（过孔）连接到power。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&补上subcont,然后跑上power线，注意在画版图时，如果跑线看起来干净整齐，这个版图就成功了一半。所以说，版图其实也是一门艺术?&&&&&&&&模拟版图设计&&&&把power连接上，注意多打via，因为是连接metal1和metal3，所以要打via1和via2，并包上metal2。画完后，就可以进行drclvs的验证了，验证ok后要检查修整一下，比如需不需要补substrate，砍线头等。修改完后应再run一下&&&&drclvs。&&&&&&&&模拟版图设计&&&&&&&&近期工作内容：&&&&&&&&1、进行系统练习模拟版图的画法。&&&&2、每个版图进行验证后，把lvs的错误原因记录下来。并查看一下该注意的地方是否注意到。3、模拟版图练习完后要进行总结（画图时的注意事项和要领）。4、根据2，整理出版图初学者易犯的错误；结合老师给的一些要领整理出模拟版图的注意事项。&&&&&&&&模拟版图设计注意事项&&&&?接案规划时&&&&&&&&?接到一个案子，首先要选定grid。?画模拟版图，永远是性能第一，size第二。&&&&?&&&&&&&&拿到线路，开始规划时，要考虑的事：&&&&&&&&1、强信号与弱信号要分开&&&&2、大电流和小电流要分开3、高压和低压要分开&&&&&&&&4、模拟和数字要分开&&&&&&&&模拟版图设计注意事项&&&&?接案规划时&&&&&&&&?&&&&&&&&floor-plan时，要规划好VDD、GND的位置及宽度，PIN的位置，大&&&&&&&&体block的相对位置。如果客户有layoutnote，应按客户的layoutnote做。?Layout中，所有晶体管统一摆放方向，使其有相同的环境。&&&&&&&&?在查看线路图时，要将不同电位的N井找出来（注意不同井中的pmos），&&&&&&&&并标注出，以防以后版图设计时忘掉。&&&&&&&&模拟版图设计注意事项&&&&?案子进行中&&&&&&&&?power线要尽量等宽，如果不能，也要遵循从主干到分支越来越小的原则，不要在跑线变细后再加粗，没意义。&&&&&&&&?在互连用来传送电流时，不要用Poly来做互连。可以用poly做短的栅连接。&&&&?建议在电阻和电容周围作dummy。?采用对称结构，如果有必须应采用交叉对称方式。&&&&&&&&模拟版图设计注意事项&&&&?案子进行中&&&&&&&&?注意匀称，比如等高，均匀摆放，特别注意有源器件工艺一致性的考虑，也是为了减少mismatch。&&&&&&&&?晶体管必须是直的，禁止拐弯晶体管不能拐弯应该是基于迁移率的考虑，&&&&不同晶向迁移率不一样，会影响匹配。?分开输入，输出线，避免出现回路。?屏蔽高频线避免noise的影响（比如加shieldingmetal，shieldingmetal要接到vss上）。&&&&&&&&模拟版图设计注意事项&&&&?案子进行中&&&&&&&&?金属连接处最少打两颗VIA（制程小于0.35um的）。?注意需要做match的mos，左右要加dummymos或者dummypoly，其中dummymos要接到substrate上。?为了避免杂讯问题，mos的sourcepower和substrarepower尽量在内部分开跑（但也有客户不care，更看重size）。?尽量不要用最小线宽。&&&&&&&&模拟版图设计注意事项&&&&?案子进行中&&&&&&&&?做数模混合版图时，数字部分模拟部分分开，用substrate隔开。尽量把模拟部分用double-ring圈起来。&&&&&&&&?金属上流过的电流很大时，为避免尖端放电，拐角处切斜角，不走直角。&&&&?如果整个chip比较空，有时会加decouple（去耦）电容。一般为&&&&&&&&NMOS,sourcedrain接VSS，gate接VDD。&&&&?注意信号线上如果标有大电流，线要加宽，一般为1um对应1mA的电流。&&&&&&&&模拟版图设计注意事项&&&&?案子结束时&&&&&&&&?查看上层连线是否有回路，或者绕线现象。?最好一层一层check,比如只打开metal1层次，查看线的跑向；然后只打开metal2再check，依次类推，逐层check。&&&&&&&&?如果整个chip比较空，有时会加decouple（去耦）电容。一般为&&&&NMOS,sourcedrain接VSS，gate接VDD。&&&&&&&&?chip完成后，要适当多补些substrate。&&&&&&&&模拟版图设计案例&&&&?案例描述&&&&&&&&做几个小型的模拟电路，ibias、bandgap、reg33to18三选二，注意mos的摆放，特殊信号线的处理等。&&&&&&&&结合之前学到的模拟版图的画法，注意匹配问题。注意查看是否有大电流通过。&&&&&&&&模拟版图设计案例&&&&?案例要求&&&&&&&&?学员根据自己的能力及速度评估出需要的工时（具体到每页线路图）。?根据工时计算出tape-out时间。&&&&&&&&?保证整个block为长方形（大约比例为4：33：4）。&&&&?pin脚出到相应位置。?学员必须控制好案子的进度，如果没有按工时完成必须加班补上。&&&&&&&&模拟版图设计案例&&&&?结案&&&&&&&&?学员在所预订的tape-out时间内做完案子（包括补sub、check、runlvsdrc）。?学员和老师一起品评各人所做的案子。?根据不足各人做相应修改。?各人整理并写结案总结。（经验总结、不足、学到的知识、遇到的问题解决此&&&&&&&&问题的方法等）&&&&&&&&
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杨海平版图大作业
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jpg" esrc="http://c：（1）L 1 ；（2）电流表测L 1 的电流.jpg" target="_blank" title="点击查看大图" class="ikqb_img_alink"><img class="ikqb_img" src="http.hiphotos。<img class="ikqb_img" src="http。如是电流表则应将电流表与该用电器串联.hiphotos，检查是否符合要求.jpg" esrc="http，如是电压表则将电压表并在该用电器两端，各元件分布合理://b.hiphotos；（4）画出的电路图要规范.com/zhidao/pic//zhidao/wh%3D450%2C600/sign=/zhidao/wh%3D600%2C800/sign=60d82b6e75094b36dbc713eb93fc50e1/503dd6d048e527aade33
如图所示，最后确定完整的方案；（2）明确电表测哪一用电器.baidu。
试题分析.baidu://b://b.hiphotos，开关控制对象
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