一种基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法及系统。该方法包括：设置成品率阈值、源阻抗值和负载阻抗对应的Smith圆图扫描范围；确定Smith圆图扫描范围内的负载阻抗点；根据源阻抗值和各负载阻抗点对应的阻抗信息，调用ADS中的谐波平衡仿真器，确定多个样本器件在特定源阻抗条件下，各负载阻抗点的输出特性；以样本器件的输出特性满足成品率阈值为原则，确定各负载阻抗点对应的器件成品率；计算样本器件在各负载阻抗点处的各输出特性的均值；结合各负载阻抗点对应的器件成品率以及各负载阻抗点对应的各输出特性的均值，确定最佳负载阻抗；根据最佳负载阻抗进行芯片设计。本发明专利技术能够减小电路设计调谐优化中的随机性，降低芯片的设计制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法及系统
本专利技术涉及芯片设计制造
，特别是涉及一种基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法及系统。
技术介绍
由于器件制备仪器和工艺技术等方面的限制，制备过程中工艺参数误差及材料自身缺陷无法避免。这会给器件直流或射频输出特性带来波动，从而对器件性能的一致性造成影响，严重恶化器件以及芯片电路的成品率。为了弥补这一缺陷，芯片电路设计人员通常采用反复迭代的方式，依靠现有工程经验，进行电路设计的成品率优化，但该过程通常充满随机性，大大增加了电路设计的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法及系统，能够减小电路设计调谐优化中的随机性，降低芯片的设计制造成本。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法，包括：设定成品率阈值，所述成品率阈值包括大信号增益阈值、输出功率阈值和功率附加效率阈值；设定源阻抗值；设置负载阻抗对应的Smith圆图扫描范围；确定负载阻抗对应的Smith圆图扫描范围内的负载阻抗点；获取各负载阻抗点对应的阻抗信息；根据源阻抗值和各负载阻抗点对应的阻抗信息，调用ADS中的谐波平衡仿真器，确定多个样本器件在各负载阻抗点的输出特性，所述输出特性包括：大信号增益、输出功率和功率附加效率；以“输出特性满足所述成品率阈值的样本器件为器件成品”为原则，确定各负载阻抗点对应的器件成品率；计算样本器件在各负载阻抗点处的各输出特性的均值；结合各负载阻抗点对应的器件成品率以及各负载阻抗点对应的各输出特性的均值，确定最佳负载阻抗；根据所述最佳负载阻抗进行芯片的设计。可选的，所述大信号增益阈值为一阈值范围[MinGain,MaxGain]，其中，MaxGain为最大增益阈值，MinGain为最小增益阈值。可选的，所述输出功率阈值为最小输出功率阈值。可选的，所述功率附加效率阈值为最小功率附加效率阈值。可选的，所述根据源阻抗值和各负载阻抗点对应的阻抗信息，调用ADS中的谐波平衡仿真器，确定多个样本器件在各负载阻抗点的输出特性，具体包括：将所述源阻抗值和各负载阻抗点对应的阻抗信息以及设定的仿真条件输入ADS中的谐波平衡仿真器进行仿真，得到在所述阻抗点所述样本器件基波的射频电流与电压；根据所述射频电流与电压，计算所述样本器件在各负载阻抗点的输出特性。可选的，所述以“输出特性满足所述成品率阈值的样本器件为器件成品”为原则，确定各负载阻抗点对应的器件成品率，具体包括：将所述样本器件中同时满足大信号增益阈值、输出功率阈值和功率附加效率阈值的样本器件确定为样本成品器件；计算各负载阻抗点对应的样本成品器件的数量；根据各负载阻抗点对应的样本成品器件的数量计算各负载阻抗点对应的器件成品率。可选的，所述结合各负载阻抗点对应的器件成品率以及各负载阻抗点对应的各输出特性的均值，确定最佳负载阻抗，具体包括：将各负载阻抗点对应的成品率与Smith圆图中各负载阻抗点的位置进行关联，得到成品率阻抗特性分布图；将各负载阻抗点对应的输出功率均值与Smith圆图中各负载阻抗点的位置进行关联，得到平均输出功率阻抗特性分布图；将各负载阻抗点对应的功率附加效率均值与Smith圆图中各负载阻抗点的位置进行关联，得到平均功率附加效率阻抗特性分布图；根据所述成品率阻抗特性分布图、所述平均输出功率阻抗特性分布图以及所述平均功率附加效率阻抗特性分布图，确定最佳负载阻抗。本专利技术还提供了一种基于成品率负载牵引系统的芯片设计系统，包括：成品率阈值设定模块，用于设定成品率阈值，所述成品率阈值包括大信号增益阈值、输出功率阈值和功率附加效率阈值；源阻抗值设定模块，用于设定源阻抗值；扫描范围设置模块，用于设置负载阻抗对应的Smith圆图扫描范围；负载阻抗点确定模块，用于确定负载阻抗对应的Smith圆图扫描范围内的负载阻抗点；阻抗信息获取模块，用于获取各负载阻抗点对应的阻抗信息；输出特性确定模块，用于根据源阻抗值和各负载阻抗点对应的阻抗信息，调用ADS中的谐波平衡仿真器，确定多个样本器件在各负载阻抗点的输出特性，所述输出特性包括：大信号增益、输出功率和功率附加效率；负载阻抗点成品率确定模块，用于以“输出特性满足所述成品率阈值的样本器件为器件成品”为原则，确定各负载阻抗点对应的器件成品率；输出特性均值计算模块，用于计算样本器件在各负载阻抗点处的各输出特性的均值；最佳负载阻抗确定模块，用于结合各负载阻抗点对应的器件成品率以及各负载阻抗点对应的各输出特性的均值，确定最佳负载阻抗；芯片设计模块，用于根据所述最佳负载阻抗进行芯片的设计。可选的，所述输出特性确定模块，具体包括：仿真单元，用于将所述源阻抗值和各负载阻抗点对应的阻抗信息以及设定的仿真条件输入ADS中的谐波平衡仿真器进行仿真，得到在所述各负载阻抗点所述样本器件基波的射频电流与电压；输出特性计算单元，用于根据所述射频电流与电压，计算所述样本器件在各负载阻抗点的输出特性。可选的，所述最佳负载阻抗确定模块，具体包括：成品率阻抗特性分布图确定单元，用于将各负载阻抗点对应的成品率与Smith圆图中各负载阻抗点的位置进行关联，得到成品率阻抗特性分布图；平均输出功率阻抗特性分布图确定单元，用于将各负载阻抗点对应的输出功率均值与Smith圆图中各负载阻抗点的位置进行关联，得到平均输出功率阻抗特性分布图；平均功率附加效率阻抗特性分布图确定单元，用于将各负载阻抗点对应的功率附加效率均值与Smith圆图中各负载阻抗点的位置进行关联，得到平均功率附加效率阻抗特性分布图；最佳负载阻抗确定单元，用于根据所述成品率阻抗特性分布图、所述平均输出功率阻抗特性分布图以及所述平均功率附加效率阻抗特性分布图，确定最佳负载阻抗。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法及系统，通过引入成品率指标，实现了芯片阻抗特性与成品率特性的关联，避免了芯片设计人员通过反复设计迭代的机械调谐方式解决收敛性的问题，在减小电路设计调谐优化中的随机性的同时，减小了设计的周期、降低了成本。而且，本专利技术在注重器件成品率的同时，还兼顾了器件的输出特性。因此，在基于该方法进行电路成品率优化设计中，设计人员能够在保证芯片电路高成品率的同时，兼顾输出性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法流程图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法，其特征在于，包括：/n设定成品率阈值，所述成品率阈值包括大信号增益阈值、输出功率阈值和功率附加效率阈值；/n设定源阻抗值；/n设置负载阻抗对应的Smith圆图扫描范围；/n确定负载阻抗对应的Smith圆图扫描范围内的负载阻抗点；/n获取各负载阻抗点对应的阻抗信息；/n根据源阻抗值和各负载阻抗点对应的阻抗信息，调用ADS中的谐波平衡仿真器，确定多个样本器件在各负载阻抗点的输出特性，所述输出特性包括：大信号增益、输出功率和功率附加效率；/n以“输出特性满足所述成品率阈值的样本器件为器件成品”为原则，确定各负载阻抗点对应的器件成品率；/n计算样本器件在各负载阻抗点处的各输出特性的均值；/n结合各负载阻抗点对应的器件成品率以及各负载阻抗点对应的各输出特性的均值，确定最佳负载阻抗；/n根据所述最佳负载阻抗进行芯片的设计。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法，其特征在于，包括：
设定成品率阈值，所述成品率阈值包括大信号增益阈值、输出功率阈值和功率附加效率阈值；
设定源阻抗值；
设置负载阻抗对应的Smith圆图扫描范围；
确定负载阻抗对应的Smith圆图扫描范围内的负载阻抗点；
获取各负载阻抗点对应的阻抗信息；
根据源阻抗值和各负载阻抗点对应的阻抗信息，调用ADS中的谐波平衡仿真器，确定多个样本器件在各负载阻抗点的输出特性，所述输出特性包括：大信号增益、输出功率和功率附加效率；
以“输出特性满足所述成品率阈值的样本器件为器件成品”为原则，确定各负载阻抗点对应的器件成品率；
计算样本器件在各负载阻抗点处的各输出特性的均值；
结合各负载阻抗点对应的器件成品率以及各负载阻抗点对应的各输出特性的均值，确定最佳负载阻抗；
根据所述最佳负载阻抗进行芯片的设计。


2.根据权利要求1所述的基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法，其特征在于，所述大信号增益阈值为一阈值范围[MinGain,MaxGain]，其中，MaxGain为最大增益阈值，MinGain为最小增益阈值。


3.根据权利要求1所述的基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法，其特征在于，所述输出功率阈值为最小输出功率阈值。


4.根据权利要求1所述的基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法，其特征在于，所述功率附加效率阈值为最小功率附加效率阈值。


5.根据权利要求1所述的基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法，其特征在于，所述根据源阻抗值和各负载阻抗点对应的阻抗信息，调用ADS中的谐波平衡仿真器，确定多个样本器件在各负载阻抗点的输出特性，具体包括：
将所述源阻抗值和各负载阻抗点对应的阻抗信息以及设定的仿真条件输入ADS中的谐波平衡仿真器进行仿真，得到在所述阻抗点所述样本器件基波的射频电流与电压；
根据所述射频电流与电压，计算所述样本器件在各负载阻抗点的输出特性。


6.根据权利要求1所述的基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法，其特征在于，所述以“输出特性满足所述成品率阈值的样本器件为器件成品”为原则，确定各负载阻抗点对应的器件成品率，具体包括：
将所述样本器件中同时满足大信号增益阈值、输出功率阈值和功率附加效率阈值的样本器件确定为样本成品器件；
计算各负载阻抗点对应的样本成品器件的数量；
根据各负载阻抗点对应的样本成品器件的数量计算各负载阻抗点对应的器件成品率。


7.根据权利要求1所述的基于成品率负载牵引系统的芯片设计方法，其特征在于，所述结合各负载阻抗点对应的器件成品率以及各负载阻抗点对应的各输出特性的均值，确定最佳负载阻抗，具体包括：
将各负载阻抗点对应的成品率与Smith圆图中各负载阻抗点的位置进行关联，得到成品率阻抗特性分布图；
将各负载阻抗点对应的输出功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐跃杭，毛书漫，吴韵秋，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51