第五章 寄生参数与匹配.ppt

刻蚀时，模块中间的电阻与两边的电阻在加工状况上有很大的差别，边上的电阻会被刻蚀的多一些，从而使他们比中间的要窄一些。 解决办法：在电路两端加画一些虚拟器件 匹配规则：用虚设器件围起来 把器件围绕一个公共的中心点放置称为共心布置 共心技术对减少在集成电路中存在的热或工艺的线性梯度影响非常有效。例如,热梯度是由芯片上的一个发热点产生的，它使器件的电气特性发生变化。接近发热点的器件将比远处的器件受到的影响更大。共心技术使热的梯度影响在器件之间分布得比较均衡。 如果只有两个器件，可以把每一个器件分为两半，然后把它们成对角线放置，称为四方交叉技术 四方交叉技术非常适合于“高度匹配”的要求 四方交叉技术只能应用于两个被一分为二的器件； 四方交叉可以是任意一对器件； 图中，在集电极和基极的布线之间存在不必要的额外重叠，这些额外的重叠是为了均衡某些交叉寄生参数。 匹配规则：使布线上的寄生参数匹配 经济四方交叉 匹配规则：使每个器件都对称 对称性是版图中主要考虑的问题 差分逻辑要求高度匹配的电路。 在CMOS逻辑中，0和1分别代表高电平和低电平。每个信号中只有一条导线。一条导线可以传送低或高电平。 在差分逻辑中每个信号有两条导线，确定在两条导线上两个信号之间的差别就知道了逻辑状态。可以通过一个电压减去另一个电压的差来决定逻辑状态。 为了使差分逻辑很好的工作，必须使版图中的两个信号线长度匹配。信号线布线路径一致，则他们的寄生参数就会一样，时间常数也会一样。 导线的寄生电容和电阻会使电压波形的上升和下降比我们希望的慢。实际波形并不是直上直下的。 匹配规则：使器件的宽度一致； 匹配规则：采用较大的器件； 工艺偏差对大尺寸的器件产生的百分比影响比对小尺寸器件产生的影响要小。 经验之谈：电阻的最小宽度为5微米，最小长度为10微米。 把匹配器件相互靠近放置； 使器件保持同一个方向； 选择一个中间值作为你的根部件； 采用指状交叉方式； 用虚设器件包围起来； 四方交叉你的成对器件； 匹配布线上的寄生参数； 使每一样东西都对称； 使差分布线一致； 使器件宽度一致； 采用尺寸较大的器件； 与电路设计者交流； 注意邻近的器件； 第五章 寄生电容 由于尺寸很小，因此这些寄生参数的值也很小。但会全部相加在一起。 对一个队电容影响不敏感的电路，在电路中工作很稳定，就不必担心这些遍地分布的额外的小电容；但对于频率高的电路，频率越高，寄生电容的影响就越大 1.减小导线长度：缩短了导线长度，就减小了导线和衬底间或导线和别的可能导电之间的重叠。 2. 选择金属层： 起主要作用的电容通常是导线与衬底间的电容，衬底之间还有寄生电阻，假设有噪声，寄生参数可以把电路1的噪声通过衬底耦合到电路2. 减小电路1至衬底的电容就减小了电路2受到噪声影响的可能性。 减小寄生参数的第二条途径是采用最高一层的金属层，即离衬底最远的那层金属。因为离衬底越远，所形成的电容就越小。 要查阅工艺手册来计算那一层金属电容最小，特别是这些金属层的最小宽度各不相同 3.金属叠着金属 计算IR压降 布线方案 当对IR压降的限制和电路中电路的大小了解后， 就会意识到必须把电源线分成多条导线才能满 足这些条件。 不足的是功率大的电路离压焊块最远。 根据总共19毫安的总电流来确定整条导线的宽度 有各种方案，具体采用哪种方案取决于 电路的要求 为了降低寄生电阻，要确保使用最厚的金属，从工艺手册中可以找到每种金属的厚度 如果金属线具有相同的厚度，那么可以把上下层金属线重叠起来形成叠层结构 当面对一个真正的高频电路时，电路中的导线也开始具有寄生电感 处理寄生电感的方法是试着去模拟它，以便把它作为电路的一部分来进行计算。 前面主要讲的是位于衬底上元件的寄生参数 而在衬底中形成的器件，也有各种各样的寄生参数，器件本身就具有寄生参数。 匹配规则： 1.把匹配器件相互靠近放置。 2.注意周围器件； 3.保持器件的方向一致； 根器件方法 第一种策略：保持在同一方向上； 第二种策略：采用跟部件； 根部件：采用库中的一个器件，用这同一器件来设计所有其它器件； 不足之处：较大的电阻上的接触电阻会成为整个电阻很显著的一部分； 匹配准则：选择一个中间值作为根部件 选用1k作为根电阻，其它电阻用串联和并联的形式构成； 节省了接触电阻的总数，而根电阻较大，所以接触电阻在总电阻中所占比例就较小。 匹配规则：采用指状交叉方式 把所有的部件都尽可能的靠近定义电阻； 把根部件围起来，使它处于中间是一种很好的匹配解决办法—— 简单匹配，指状交叉匹配 例子：两串电阻需要匹配的