基于gm/ID查表的集成电路设计方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于gm/ID查表的集成电路设计方法及系统，包括：步骤1，通过仿真工具获取集成电路运行的各项参数的仿真数据；步骤2，处理所述各项参数的仿真数据，获取所述各项参数之间的关系，并将所述仿真数据导入一具有查找功能的表格；步骤3，通过所述具有查找功能的表格的查表方法制作模拟电路设计表格，并根据所述模拟电路设计表格中的数据生成集成电路。本发明专利技术所提供基于gm/ID查表的集成电路设计方法及系统利用gm/ID方法对数据进行处理，建立查找表格，制作各种模拟电路的设计表格，输入目标参数即可得到设计结果，在设计过程中不需要进行电路仿真，大大提高了效率，节省了时间和精力，可以广泛适用工业设计。

【技术实现步骤摘要】
基于gm/ID查表的集成电路设计方法及系统
本专利技术涉及集成电路设计领域，特别涉及一种基于gm/ID查表的集成电路设计方法及系统。
技术介绍
F.Silveira,D.Flandre和P.G.A.Jespers在1996年JSSC上发表了gm/ID方法，利用gm/ID方法进行设计是一种较精确的方法，斯坦福大学和加州大学伯克利分校一直以来有采用该方法进行教学与研究。gm/ID方法不仅兼顾了不同晶体管尺寸测定中的小信号参量和大信号参量，而且允许在所有的晶体管工作区域内，用统一综合的研究方法，帮助简化模拟电路的设计过程。被作为设计参数时gm/ID比VOV使用起来更方便。首先gm/ID直接关系到电路的性能参数，如增益、截止频率、速度、功耗、电压余度等，gm/ID可以更好的表征这些关系。其次gm/ID能比较容易的从仿真中获得，从而能利用模拟仿真进行分析。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于gm/ID查表的集成电路设计方法及系统，其目的是为了解决依靠大量仿真和计算的方法得到集成电路参数过于复杂的问题。为了达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种基于gm/ID查表的集成电路设计方法，包括：步骤1，通过仿真工具获取集成电路运行的各项参数的仿真数据；步骤2，处理所述各项参数的仿真数据，获取所述各项参数之间的关系，并将所述仿真数据导入一具有查找功能的表格；步骤3，通过所述具有查找功能的表格的查表方法制作模拟电路设计表格，并根据所述模拟电路设计表格中的数据生成集成电路。其中，所述各项参数为FT、gm/gds、Cdd/Cgg和Cgd/Cgg。其中，在所述步骤1之后，所述方法还包括：打开所述各项参数的仿真数据，读取所有的仿真数据，利用strcat函数进行连接，并利用loadsig函数载入波形提取信号。其中，所述处理所述各项参数的仿真数据，获取所述各项参数之间的关系的步骤包括：提取各项参数的仿真数据，组成一个三维矩阵，第一维参数为mos管栅电压vg，第二维参数为mos管衬底电压vb，第三维参数为mos管的长length；对所述各项参数的仿真数据进行插值处理，得到在对应的gm/ID值下的各项参数的值。本专利技术的实施例还提供了一种基于gm/ID查表的集成电路设计系统，包括：获取模块，用于通过仿真工具获取集成电路运行的各项参数的仿真数据；处理模块，用于处理所述各项参数的仿真数据，获取所述各项参数之间的关系，并将所述仿真数据导入一具有查找功能的表格；设计输出模块，用于通过所述具有查找功能的表格的查表方法制作模拟电路设计表格，并根据所述模拟电路设计表格中的数据生成集成电路。其中，所述系统还包括：读取模块，用于打开所述各项参数的仿真数据，读取所有的仿真数据，利用strcat函数进行连接，并利用loadsig函数载入波形提取信号。其中，所述处理模块包括：提取单元，用于提取各项参数的仿真数据，组成一个三维矩阵，第一维参数为mos管栅电压vg，第二维参数为mos管衬底电压vb，第三维参数为mos管的长length；插值处理单元，用于对所述各项参数的仿真数据进行插值处理，得到在对应的gm/ID值下的各项参数的值。本专利技术的实施例还提供了一种基于gm/ID查表的集成电路设计设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例所述的基于gm/ID查表的集成电路设计方法的步骤。本专利技术的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述的基于gm/ID查表的集成电路设计方法的步骤。本专利技术的上述方案有如下的有益效果：本专利技术的上述实施例所述的基于gm/ID查表的集成电路设计方法及系统利用gm/ID方法对数据进行处理，避免了gm/ID公式的复杂，将gm/ID与VGS等参数的关系通过查表来获得，并且基于该查表方法建立各种模拟电路的设计表格，输入需要满足的电路性能参数即可得到所有MOS管的W和L，不需要依赖仿真，也不需要大量的手工计算，但是其电路的公式原理在电路设计表格中将全部体现，大大提高了效率，节省了时间和精力，可以广泛适用工业设计。附图说明图1为本专利技术的基于gm/ID查表的集成电路设计方法的流程图；图2为本专利技术的基于gm/ID查表的集成电路设计系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术针对现有的依靠大量仿真和计算的方法得到集成电路参数过于复杂的问题，提供了一种基于gm/ID查表的集成电路设计方法及系统。如图1所示，本专利技术的实施例提供了一种基于gm/ID查表的集成电路设计方法，包括：步骤1，通过仿真工具获取集成电路运行的各项参数的仿真数据；步骤2，处理所述各项参数的仿真数据，获取所述各项参数之间的关系，并将所述仿真数据导入一具有查找功能的表格；步骤3，通过所述具有查找功能的表格的查表方法制作模拟电路设计表格，并根据所述模拟电路设计表格中的数据生成集成电路。其中，所述各项参数为FT、gm/gds、Cdd/Cgg和Cgd/Cgg。本专利技术的上述实施例所述的基于gm/ID查表的集成电路设计方法通过仿真得到在不同VBS和Length下，FT、gm/gds、Cdd/Cgg、Cgd/Cgg的仿真数据；DC扫描VGS，从0V至1.2V，以10mV为步进，Length从最小值至10um，根据需要可增大Length值，例如设计过程中可能用到20um，那么最大值应当覆盖20um；利用MATLAB处理仿真数据，得到FT、gm/gds、Cdd/Cgg、Cgd/Cgg和gm/ID之间的关系，并且生成excel表格并导入数据，通过excel自带的函数进行查找；通过excel查表方法制作各种模拟电路设计表格，在所述模拟电路设计表格输入目标参数，即可得到所有管子的尺寸参数；其中，采用HSPICE仿真基本的NMOS和PMOS，得到一系列的数据，其中NMOS和PMOS的仿真方法类似，以下以NMOS为例。定义一个待仿真的NMOS，NMOS管的length＝0.28um，width＝10um，sd_metal_width＝210nm，可以得到ad＝'(sd_metal_width+230n)*width'，as＝'(sd_metal_width+230n)*width'，pd＝'((sd_metal_width+230n)+width)*2'，ps＝'((sd_metal_width+230n)+width)*2'，以上定义了一个NMOS管的器件尺寸；NMOS管漏端、栅端、源端和衬底对地电压分别为vd、vg、vs和vb，并且初始定义vd＝0.9V，vg＝0，vb＝0，vs＝0，定义数组h_vb＝[0-0.1-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6]；以10mV为步进，vg从0.3V至1.2V进行仿真，并且扫描数组h_vb；利用hspice函数得到所需要的仿真数据并且打印出来，打印结果在.sw*文件中，保存所有的.sw*文件，供第二步数据处理。其中，在所述步骤1之后，所述方法还包括：打开所述各项参数的仿真数据，读取所有的仿真数据，利用strcat函数进行连接，并利用load本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于gm/ID查表的集成电路设计方法，其特征在于，包括：步骤1，通过仿真工具获取集成电路运行的各项参数的仿真数据；步骤2，处理所述各项参数的仿真数据，获取所述各项参数之间的关系，并将所述仿真数据导入一具有查找功能的表格；步骤3，通过所述具有查找功能的表格的查表方法制作模拟电路设计表格，并根据所述模拟电路设计表格中的数据生成集成电路。

【技术特征摘要】
1.一种基于gm/ID查表的集成电路设计方法，其特征在于，包括：步骤1，通过仿真工具获取集成电路运行的各项参数的仿真数据；步骤2，处理所述各项参数的仿真数据，获取所述各项参数之间的关系，并将所述仿真数据导入一具有查找功能的表格；步骤3，通过所述具有查找功能的表格的查表方法制作模拟电路设计表格，并根据所述模拟电路设计表格中的数据生成集成电路。2.根据权利要求1所述的基于gm/ID查表的集成电路设计方法，其特征在于，所述各项参数为FT、gm/gds、Cdd/Cgg和Cgd/Cgg。3.根据权利要求2所述的基于gm/ID查表的集成电路设计方法，其特征在于，在所述步骤1之后，所述方法还包括：打开所述各项参数的仿真数据，读取所有的仿真数据，利用strcat函数进行连接，并利用loadsig函数载入波形提取信号。4.根据权利要求3所述的基于gm/ID查表的集成电路设计方法，其特征在于，所述处理所述各项参数的仿真数据，获取所述各项参数之间的关系的步骤包括：提取各项参数的仿真数据，组成一个三维矩阵，第一维参数为mos管栅电压vg，第二维参数为mos管衬底电压vb，第三维参数为mos管的长length；对所述各项参数的仿真数据进行插值处理，得到在对应的gm/ID值下的各项参数的值。5.一种基于gm/ID查表的集成电路设计系统，其特征在于，包括：获取模块，用于通过仿真工具获取集成电路运行的各项参数的仿真数据；处理模块，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷洪波，陈明，
申请(专利权)人：湖南品腾电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43