浅谈模拟集成电路自动化设计方案

浅谈模拟集成电路自动化设计方案

马俊

马俊

广东广晟通信技术有限公司510515

摘要：随着集成电路技术的不断发展，集成电路设计也取得了很好研究成果。模拟集成电路自动化设计目前主要应用在高精尖的领域内，当前的模拟集成电路自动化技术的研发还不够成熟，远远滞后于集成电路设计，因此需要大力进行模拟集成电路自动化的研发工作，本文将简要的分析一下模拟集成电路自动化的设计方案。

关键词：集成电路；模拟集成电路自动化；设计方案

目前，我国的集成电路产业经过多年的发展，已经形成了较好的产业链，电子市场广阔的需求，使得集成电路设计也和芯片制造业在发展变化中，获取了巨大的经济效益。虽然集成电路取得了很好的发展，但是模拟集成电路自动化设计目前仍然处于滞后的阶段，需要我们不断地进行研发和探究。

一、模拟集成电路自动化设计的特征

集成电路目前主要应用在电子产品领域，电子产品与我们每一个人的生活都息息相关，这些产品正是集成电路的产物，它满足了我们的日常生活、办公、学习的需要，依托集成电路，我们的生活有了质的飞跃。虽然集成电路取得了很好的发展，但是模拟集成电路自动化设计目前仍然处于滞后的阶段，需要我们不断地进行研发和探究。

模拟集成电路的基本电路主要是由电流源、单级放大器、滤波器、反馈电路、电流镜电路等部分组成，根据这些组成部分，我们可以把模拟集成电路再细分为线性集成电路和非线性集成电路两种，线性集成电路的输出、输入信号，有一定的相似性，呈现出了线性关系；非线性集成电路的输出、输入信号不具有相似性，一般是平方关系，所以它呈现出了非线性关系。这两种集成线路共同组成了模拟集成电路。模拟集成电路的自动化设计是将集成电路系统用计算模拟出来，然后通过转换，使之变成符合各项研发指标的电路图的过程，在这个过程中仍有许多流程支持着计算机的模拟转换，例如选择电路拓扑结构、优化器件尺寸、物理版图等等。

模拟集成电路的自动化设计目前发展较为滞后，现阶段对于它的研发探讨主要集中在器件参数优化，以及物理综合方面，通过研究，我们知道是由于哪些原因阻碍了模拟集成电路自动化的研发。首先，模拟集成电路自动化自身存在着一定的缺陷，所以这些缺陷就阻碍了模拟集成电路自动化设计的发展；其次，在设计的过程中，各个流程之间没有一个有效的管理措施，因此对流程点进入和离开的条件缺乏一定的控制；最后，模拟集成电路自动化在设计的过程中需要进行物理检测，每一次都会使原始数据发生变化更新，这种更新就会带来设计问题。所以，这些原因都导致了模拟集成电路自动化设计的滞后。

由于模拟集成电路设计较为复杂，发展较为滞后，所以我们需要对这门技术进行不断地研发，模拟集成电路自动化的设计特征主要有：第一个特征，即性能和结构的抽象表述存在着一定的难度。数字集成电路的设计只要包括系统级、芯片级、门级和版图级等方面，这些方面可以使抽象的电路系统简单的表述出来，但是模拟集成电路自动化就无法完成这一点，它的性能和结构的抽象表述，目前仍然存在着一定的困难，无法很直观的表现出电路系统，因此，这个特征会阻碍模拟集成电路自动化的进一步发展。第二个特征，即抗干扰能力较差。模拟信号在处理的过程中，需要达到一定的速度和精度，因此模拟集成电路自动化在设计的过程对信号的干扰、噪声等因素表现的尤为敏感，一旦发生干扰，模拟集成电路自动化设计就无法顺利进行，所以在设计的过程中，需要充分考虑这些干扰因素对模拟电路设计的影响。模拟集成电路自动化在设计的过程中要考虑芯片面积最小化，也要考虑这些干扰因素对于集成电路的影响作用。第三个特征，即繁杂的性能指标。模拟集成电路自动化在进行行为模拟时会遇到很多繁杂的性能指标，例如功耗指标、低频指标、摆率指标、单位增益频率指标、余度指标、输入输出阻抗指标等等，这些指标内容庞杂，也没有进行统一，它们在一定范围内的性能指标是正确的，但是对于整个模拟集成电路自动化设计而言，这个性能指标是有待商榷的。

二、模拟集成电路自动化设计的具体方案

进行模拟集成电路自动化设计，需要设计它的具体流程，这些流程可以指导我们完成电路自动化设计的方案。

（一）检查流程数据

目前的模拟集成电路自动化设计流程包含很多方面的设计，主要有电路网表综合设计、电路图综合设计、电路综合和优化设计、布局和布线设计等等。为了能够得到准确的模拟电路自动化设计的数据，我们需要检查这些设计的数据，看它的数据能否执行模拟集成电路自动化设计方案的运行。

（二）条件约束

模拟集成电路自动化设计方案的流程检查结束后，接下来就是条件约束，这里的条件约束主要约束的是电路图综合、电路综合、布局和布线、自动布图规划等等，条件约束是模拟集成电路自动化设计方案中的重要一步。以往的数字电路没有采用分析算法分析电路的特点，因此它生成的电路图不能准确地反应电路的结构特征，而模拟集成电路自动化却有效的弥补了这一点，分析了电路的特点，又用必要的约束条件缩小了电路综合和优化时的解空间，这样可以更好的设计出合理的电路。这些约束条件的设计，需要专业的设计人员，这些人员拥有着丰富的设计经验，他们在丰富的知识以及经验的指导下，可以设计出很好的约束条件。

（三）调试修正

条件约束完成后，接下来我们需要进行调试修正。模拟集成电路自动化的调试与修正在电路自动化的设计方案中占据着十分重要的地位，是必不可少的一部分，也是研发的重点之处。调试也就是一个检查的过程，检查之后，根据得到的相关数据来确定是否要进行修改，以及如何进行修改。

调试首先是要检查电路网表和电路图食肉存在错误链接的问题，以及温度的稳定性问题，耗能问题，检查结束之后，我们再根据相应的研究数据进行修正，使电路网表和电路图能够正确的链接，在温度不稳定的情况下，要增加温度进而补偿电路，以及插入低功耗来控制电路；其次我们要检查性能测试电路是否正确、完整，检查出问题之后，我们要进行电路测试；我们还要进行器件组版图的检查，检查他的连接是否正确，以及设计规则、集合设计的约束条件，根据相关的数据，加以修正，使其能够满足约束条件。

模拟集成电路自动化的设计方案，需要从流程数据检查、条件约束、调试修正这三个方面进行设计，需要计完整的运行流程和约束条件，然后根据研发数据进行调试修正，经过这一系列的过程，可以大大的提高模拟集成电路自动化的设计效率，使其在应用领域内发挥出自己的功能。

结束语

目前，虽然模拟集成电路自动化的发展较为滞后，没有像数字集成电路那样，发展壮大，但是模拟集成电路自动化在一些方面比数字集成电路更有发展优势，可是实现一些数字电路无法实现的发展方向。在射频应用领域、并行模拟处理系统领域、噪声的数据采集领域内、电子产品领域，模拟集成电路自动化设计发挥着巨大的作用，它在面积和功耗，以及整体性能方面都有着很大的优势，这是数字电路无法完成的，因此模拟集成电路自动化设计在一些追求高性能的领域内有着巨大的发展前景，需要我们不断地进行探索和研究。

参考文献：

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