[发明专利]一种适用于模拟及射频集成电路的参数设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及模拟及射频集成电路的参数设计领域。

背景技术

模拟、射频集成电路的晶体管级电路设计通常分为两个步骤：拓扑设计和参数设计。其中，拓扑设计的任务是确定电路所使用的器件，以及它们的相互连接方式；而参数设计的任务是确定各个器件的具体参数，使电路整体的功能和性能满足设计目标。

传统的参数设计方法是基于近似公式的手工计算方法，并在此基础上借助计算机仿真软件进行调整和优化。这种方法由于大量采用近似公式，故设计结果的准确度较差，且手工计算量庞大。另外该方法的设计步骤不够清晰，参数调整和优化过程非常盲目，因此设计的效率低，设计出的电路的可靠性也较差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种适用于模拟及射频集成电路的参数设计方法。

一种适用于模拟及射频集成电路的参数设计方法，采用一种能表示电路中各参数间关系的参数关系图，该参数关系图包括参数结点、表达式结点和关系边三种元素，其中，

参数节点是表示电路中各种参数和变量的圆形图示，分为输入参数结点、中间参数结点和输出参数结点三种类型；

表达式结点是数学表达式的圆形图示，分为简单表达式结点和复杂表达式结点两种类型， 简单表达式结点，用黑色实心圆形表示，其代表可用简单数学表达式表达的参数关系，复杂表达式结点，用空心圆形表示，代表不可用简单数学表达式表达的参数关系，这类表达式只能借助仿真器进行数值求解；

关系边是具体指明参数之间的关系的线段图示，一端连接在参数节点上，另一端连接在表达式节点上，表示所连参数存在于所连表达式中；

所述参数设计方法包括下述5个基本步骤：

步骤1，分析待设计的电路拓扑，绘制参数关系图；

步骤2，分析所述参数关系图，对每个参数节点进行顺序标注；

步骤3，根据步骤2的顺序标注，采用手工计算或扫描仿真的方式确定各个参数的值；

步骤4，对于步骤3中确定的参数的值为区间的参数，进一步采用经验估测进行选取；

步骤5，对于步骤3中确定的参数的值出现矛盾的，逆向进行回溯纠正，直到所有参数关系不出现矛盾，若无法达到所有参数关系不出现矛盾，则重新进行拓扑设计。

所述的步骤2，顺序标注具体包括：

步骤2.1，将所有输入参数节点标注为#1；

步骤2.2，对各个表达式节点进行遍历，选出已标注#1的参数数目足够完全确定表达式结果的节点；

步骤2.3，将符合要求的表达式节点所关联的未标注参数节点标记为#2；

步骤2.4，重新进行步骤2和步骤3，并将其中的#1改为#N、#2改为#N+1，直到所有的参数节点都已被标注。

所述的步骤3，

扫描仿真的方式确定各个参数的值具体包括：

步骤3.1，根据参数的表达式类型，建立仿真电路图；

步骤3.2，将参数设置为仿真变量，借助参数扫描工具进行扫描仿真；

步骤3.3，在仿真结果图中找出符合已知参数条件的结果，从而确定参数。

本发明的有益效果：

增加了参数设计的准确度和设计效率，同时降低设计过程的盲目性，特别是对于非常见电路拓扑的参数设计而言有着特别的优势。在高性能的模拟集成电路设计中，设计者常常需要提出新的电路拓扑来突破传统拓扑的性能，而对于这些新的电路拓扑，传统上往往需要进行大量的试探和摸索才能形成一套合适的参数设计方法；本发明的方法通用性很强，可以适用于任意电路拓扑，并消除了大量不必要的试探和摸索工作，从而大大提高了设计效率。

附图说明

图1为参数关系图的一个示例；

图2为参数节点进行顺序标注的一个示例；

图3为利用扫描仿真确定参数值的一个原理图示例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行示例性的描述。

本发明的第1步为分析待设计的电路拓扑，绘制其参数关系图。

图1为参数关系图的一个示例。参数关系图是一种以参数和表达式为结点，参数关系为边的图结构。其中参数节点分为三种类型：

设计输入结点，如node1，采用灰色圆形表示，表示的是设计的目标要求；

设计输出结点，如node2，采用加粗圆形表示，表示的是各个器件的待定参数；

中间结点，如node3~6，采用白色圆形表示，表示的是电路中所有的其余相关参数。

表达式结点分为两种类型：