遲滯比較器版圖實現(xiàn)分析案例1.1模擬版圖設(shè)計基本原則1.版圖布局方面在開始繪制一個版圖前，首先要做好繪制版圖的基本設(shè)計方案，并初步分析決定各個芯片的不同面積與其芯片形狀、單元應(yīng)用區(qū)域的相對位置、各個芯片功能塊不同面積的芯片形狀與其面積相對應(yīng)的位置、I/O的相對位置等，還有就是合理的進(jìn)行規(guī)劃芯片電源、接地線和數(shù)據(jù)通路的層次分布[15]。在制定電路版圖過程中的布局設(shè)計方案時，首先我們必須要充分考慮如何將強(qiáng)高壓電流短路信號和弱高壓電流短路信號進(jìn)行隔離，大高壓電流和小高壓電流如何隔離，高壓和和中低壓電流信號如何隔離。其次要大概確定好VDD、GND的位置及寬度，大體擺放好器件所在位置。特別要注意的是關(guān)于器件的匹配問題，電路圖中的電流鏡以及差分對都要進(jìn)行匹配。Power線要盡量等寬，如果不能，要遵循從主干到分支越來越小的原則。版圖布局要盡量緊湊，節(jié)省面積。2.對差分對的認(rèn)識及匹配差分信號系統(tǒng)主要原理是通過電路采用高頻雙絞線傳輸方式直接進(jìn)行差分信號的數(shù)據(jù)傳輸，雙絞線中的一條差分信號雙絞線主要向前兩相傳送原來的差分信號，另一條則主要是與原來的差分信號進(jìn)行逆轉(zhuǎn)而形成一個正相。差分模式信號處理器就是為了有效緩沖和同時消除在信號數(shù)據(jù)來源和應(yīng)用負(fù)載之間不同的各種參考信號，對它們的位置進(jìn)行連接而采用的一種技術(shù)手段，對電子產(chǎn)品可能受到的各種干擾損害具有固有性和抑制性的效果。差分傳輸信號的另一個重要技術(shù)優(yōu)勢是，它還可以有效地減少差分信號通過導(dǎo)線傳輸時的外部電磁干擾(EMI)。對于差分信號，它們的相對阻抗是否一致是影響其性能的最重要的因素。它們之間的分布式電容越高，衰落的信號越多，沒有任何噪聲和干擾，也就是說它們對信噪比的影響可能不會太大。在設(shè)計這種差壓管的工作過程中，需要保持其周邊的周圍環(huán)境一致，并且我們還要在差分信號周圍加上一個保護(hù)環(huán)，避免了周圍噪聲對它的信號干擾，加保護(hù)環(huán)能夠保證比較好的電路板性能[16]。因為在一些信號傳感器中，系統(tǒng)的輸入信號很小而且有可能對系統(tǒng)的輸出信號電路造成較大的干擾，進(jìn)而可能會直接性地影響傳感到系統(tǒng)輸入輸出信號的傳輸準(zhǔn)確性。差值積分管通常認(rèn)為是函數(shù)采用二位函數(shù)匹配后依次添加DUMMY的一種計算方式，其中二位函數(shù)匹配的具體計算方法大致描述如下圖即圖4-1所示，采用的是共質(zhì)心匹配。圖4-1差分信號匹配方式3.對電流鏡的認(rèn)識及匹配電流鏡器件是大型模擬集成電路中常見并且普遍廣泛使用的一種標(biāo)準(zhǔn)器件組成的元部件。在采用基于傳統(tǒng)的電流放大器的設(shè)計中,電流鏡的設(shè)計用于直接檢測偏置的有功電流，并將其作為有功電流負(fù)載。電流鏡不僅是一種基礎(chǔ)單元控制電路,它也是一種用于設(shè)計一個電流集成電路的電子基礎(chǔ)單元控制電路，而且本身也可以是一種非常典型的電流檢測模式控制電路,在一些典型電流控制模式電路系統(tǒng)(比如高頻連續(xù)的長時間電流濾波器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))中已經(jīng)開始得到直接的廣泛應(yīng)用。實際集成電路中往往都會包含有許多的恒定電流源，通常是一種被廣泛應(yīng)用于元件的基準(zhǔn)電流匹配的方法，用一個基準(zhǔn)電流源來作為其輸入,給多個恒定的電流源一個偏置電壓,這些由相互匹配元素組合成的結(jié)構(gòu),稱之為電流鏡[17]。它的被控電流和輸入的參考電流之間相等,也就是輸入和被控電流之間的傳輸比要大約等于1。特征就是輸出電流就是對一個輸入電流進(jìn)行按一定的比例“復(fù)制”。電流鏡匹配方式為“叉值匹配”，兩邊也要加DUMMY，如下圖4-2所示。4-2電流鏡的匹配方式4．匹配精度等級實際上，版圖中的各種元器件之間想要能夠做到完全互相匹配，還是不容易的。一般而言，把各個元器件之間的進(jìn)行匹配準(zhǔn)確度劃分為三個層次，即最低匹配、中度匹配和精密匹配[18]。最低匹配的元器件特別適合于一般情況下的應(yīng)用，例如在偏置電路中采用了正負(fù)反饋式電流顯示器。中度匹配元器件特別是適合能隙基準(zhǔn)電壓來源、運(yùn)算放大器、比較儀和多數(shù)仿真電路等領(lǐng)域。精密相互匹配時的元器件特別適宜在A/D、D/A轉(zhuǎn)換器及其他需要比較高匹配的場合[19,20]。通常，電容比電阻更容易獲得這種精密匹配的精度。在設(shè)計進(jìn)行版圖設(shè)計時，還要綜合考慮在其中添加一些DUMMY，以便于減少中間運(yùn)算操作過程中的誤差。其中一些DUMMY是為避免在預(yù)防刻蝕的同時由于刻蝕量不夠或者說就是因為刻蝕量太大而額外增加。另外一些則主要為了能夠保證在關(guān)鍵圖形情況下大體上是相當(dāng)，避免由于曝光而直接影響照度到關(guān)鍵圖形的大小和尺寸。1.2遲滯比較器版圖繪制在設(shè)計一個給定的電路原理圖版圖時，必須按照制作工藝和設(shè)計準(zhǔn)則，注意圖大小與其在不同階段相對位置之間的關(guān)系。版圖實現(xiàn)最重要的就是它的版圖布局與連線。版圖中的布局指的是將集成電路中的各種元器件合理安置到芯片的每一個位置上[21]。布線主要原理是按照電路設(shè)計框圖中需要給出的一種布線連接時間關(guān)系，在電路版圖上針對各個電路元器件之間、各組成部分之間所連接進(jìn)行的一種布線連接。需要注意的是，我們在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)版圖的布局時需要留下必須的網(wǎng)絡(luò)布線通道。確定好布局后,對遲滯比較器版圖進(jìn)行布線。按照電路指定的連接電路區(qū)域連接它就完成了一個電路指定的連接區(qū)域(其中包括它的面積、形態(tài)、層次)。布線要均勻，保障了連線布通道的效率[22