151008第01章模拟集成电路设计绪论.ppt

三轴陀螺仪 iphone4中的陀螺仪芯片 主板 苹果Apple A4处理器三星 AGD1 三轴陀螺仪，意法半导体 3mmx3mm意法半导体33DH三轴加速传感器：BG7AX Skyworks SKY77541 GSM/GPRS前端模块 338S0626 英飞凌 GSM/WCDMA 收发器 TriQuint TQM676091/2 功放器 Skyworks SKY77542双频GSM/GPRS前端模块 三星K9PFG08闪存 Cirrus Logic 338S0589音频Codec 德州仪器343S0499触摸屏控制器 Numonyx 36MY1EE，集成NOR闪存和Mobile DDR内存 毫米波提供大于5GHz带宽，满足高清视频传输 典型应用：毫米波集成电路 通信、雷达、广播电视网络、航天、船舶、电力、能源、交通、医疗、生物、军事等的电子设备和系统。 毫米波探测，如车辆防撞雷达及飞机跑道障碍探测 毫米波实现高速互联、通信，实现无线USB、无线光纤等 毫米波安检，对全身进行扫描成像，提供有力安全保障 典型毫米波集成电路研究进展 车载碰撞雷达收发芯片结构(富士) Multi-technology Integration Existing and predicted first integration of SoC technologies with standard CMOS process Source: 2003 Technology Roadmap for Semiconductors,IEEE Computer Society, January 2004 2010年我国集成电路市场结构 为什么要学模拟CMOS集成电路设计？ 首先，MOSFET的特征尺寸越来越小，本征速度越来越快（已可与双极器件相比较），现在几GHz～几十GHz的CMOS模拟集成电路已经可批量生产。 SOC芯片中同时包含有大量的模拟、数字电路，由于CMOS以其低成本、低功耗已成为现代大规模数字集成电路设计及制造的首选，与数字集成电路技术兼容的CMOS模拟集成电路技术可降低SOC芯片的制造及封装成本。因此CMOS电路已成为当今SOC设计的主流制造技术。 模拟设计困难的原因是什么（1）？ 模拟设计涉及到在速度、功耗、增益、精度、电源电压等多种因素间进行折衷，而数字电路只需在速度和功耗之间折衷。 模拟电路对噪声、串扰和其它干扰比数字电路要敏感得多。 器件的二级效应对模拟电路的影响比数字电路要严重得多。 高性能模拟电路的设计很少能自动完成，而许多数字电路都是自动综合和布局的。 模拟设计困难的原因是什么？ 模拟电路许多效应的建模和仿真仍然存在问题，模拟设计需要设计者利用经验和直觉来分析仿真结果。 现代集成电路制造的主流技术是为数字电路开发的，它不易被模拟电路设计所利用（如特征尺寸减小导致器件迁移率下降、沟道调制效应增大；电源电压的下降使以前的一些电路设计技术受到限制等），为了设计高性能的模拟电路，需不停开发新的电路和结构。 模拟与数字电路的比较 模拟集成电路 数字集成电路 信号在幅值和时间上连续 信号在时间上离散，幅值上量化 电路级设计 系统级设计 基本·器件尺度连续 基本器件尺度固定 定制化设计 标准化设计 较难应用CAD工具 成熟的CAD设计软件 需要精确建模 可使用时序模型 性能需要优化 可由软件编程 模块非通用 模块通用 难以自动布线 容易自动布线 动态范围由电源和噪声及线性度决定 没有动态范围的限制 “如果能用数字电路比较经济的完成，不要使用模拟电路” 模拟集成电路设计流程 模拟电路设计 晶体管级原理图设计 仿真工具仿真 按照规格要求，选用已用于工业的成熟模块，略微修改、组合成满足规格要求的电路。 布局布线(Layout) 物理规则验证 (DRC: Design Rule Check) 与电路图一致性验证 (LVS: Layout vs. Schematic) 寄生参数提取 (PE: Parasitical Extraction) 后仿真 GDSII文件 CMOS、双极(Bipolar)、Bi-CMOS 模拟CMOS集成电路 设计主要内容 2010年中国十大集成电路设计企业 名次 公司 收入（百万美元） 1 展讯　 343　 2 海思*　 340　 3 锐迪科　 192　 4 格科　 126　 5 国民技术　 105 6 泰景 104 7 中星微 99 8 大唐微电子 93 9 福州瑞芯 82 10 华大电子 81 华大九天杯北京大学生集成电路设计大赛 2012年 丛浩林、佟馨等获得一等奖 职业规划 数字集成电路工程师 前端设计工程师 后端设计工程师 模拟集成电路设计工程师 验证工程师 系统测试工程师 软件工程师 Notes