AD 比较电路模块的版图设计

A/D 比较电路版图设计

摘    要

    集成电路版图设计是实现集成电路制造所必不可少的设计环节，它不仅关系到集成电路的功能是否正确，而且也会极大程度地影响集成电路的性能、成本与功耗。版图设计是决定良率高低的一个重要环节，按设计自动化程度来分，可将版图设计方法分成手工设计和自动设计两大类。按照对布局布线位置的限制和布局模块的限制来分，则可把设计方法分成全定制和半定制两大类。由于制造工艺水平的提高，特征尺寸的减小，各种寄生参数对电路的影响也越来越大，在版图设计中有越来越多的问题要考虑。

本文采用的是Cadence公司的Virtuoso定制设计平台，使用全定制的方法对一个ADC比较电路进行版图设计，ADC比较电路使用了cmos工艺，输入电压为2.5V，采样频率125M，采取双输入模式，调用Cadence公司提供的90nm标准cmos工艺库，用Spectre工具对电路进行了性能分析和仿真，并在Cadence公司提供的工艺文件下完成了版图设计，详细的分析了版图设计的过程，使用Assura工具进行DRC和LVS验证，证明本论文的版图设计完全符合要求。

关键词：比较电路； 仿真； 版图设计； cmos 工艺； 全定制。

目    录

摘    要 I

ABSTRACT II

1.绪论 0

1.1版图的意义 0

1.2版图设计的原因 1

2 A/D 电路介绍 2

2.1 A/D芯片的电路原理 2

2.1.1 闪烁型A/D转换电路 2

2.1.2 电容积分型A、D转换电路 3

2.1.3 逐次逼近型A/D转换电路 3

2.1.4 Σ-△型A/D转换电路 4

2.1.5流水线型A/D转换电路 5

2.2 本文版图设计的A/D电路详情 6

3.版图前准备 7

3.1电路原理图分析 7

4.版图设计方案 10

4.1版图设计工具Virtuoso简介 10

4.2 版图设计的要求 11

4.2.1 布局 11

4.2.2 单元配置 12

4.2.3 布线 12

4.2.4其他注意 13

5.版图设计 14

5.1 CMOS工艺简介 14

5.2 MOS管设计 15

5.2.1 MOS管图形尺寸的设计 15

5.2.1.1 MOS管宽长比(W/L)的确定 15

5.2.1.2 MOS管沟道长度(L)的确定 16

5.2.1.3 MOS管沟道宽度(W)的确定 17

5.2.1.4 MOS管源漏区尺寸的确定 17

5.2.2 MOS管版图 17

5.3 电容版图 19

5.4 电阻版图 20

5.5 CMOS保护环 23

5.6 寄生参数 24

5.7衬底噪声分析 26

5.8天线效应的分析 27

5.9 MOS管的匹配分 27

5.10 模块版图设计 30

5.11 版图 31

6.物理验证 36

6.1 DRC检查 36

6.2 LVS检查 38

7.参数提取和后仿真 40

7.1 参数提取 40

7.2模拟后仿真结果与分析 42

8.总结 44

参考文献 45

附    录 46

附录A. A/D比较电路总原理图与各模块原理图 46

附录B. 电路前仿真结果 49

附录C. 电路前仿真原理图 50

附录D. 仿真输入时钟信号原理图 51

谢    辞 52