Cadence中Calculator的使用

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近期打算写一些Cadence的使用总结，一来是可以加深自己对Cadence的熟悉程度，二来也可以替广大读者节约摸索时间。如有出入和需补充的地方，欢迎大家在评论区或私聊中指出。本期，作者拟介绍Cadence中Calculator的使用。我会在开头介Calculator的启动与界面，接着分别介绍Calculator的各个模块与使用方法。考虑到PDK版权问题，所有数值的结果均进行遮挡或者打码处理，请见谅。

1. Calculator的启动与界面

ADE L --> Tools --> Caculator

 

图1. 从AEL启动Caculator.

 

Calculator的界面由上至下分为以下几个板块，如图2所示。图2的界面可能与大家的界面不完全相同，这是因为我在View里面修改了设置。

• 菜单

• 数学公式

• 原理图选择器

• Buffer 与Stack

• Function

 

图2. Caculator界面

 

“数学公式”比较简单，在此我就不做过多介绍了。下面，我会对其他版块进行逐一的介绍。

2. Buffer与Stack

Buffer和Stack是最为常用的板块之一，它们存储了你“输入数据”和“表达式”。下面以“晶体管T21的直流工作点ids”为例讲解功能，如图3所示。

 

图3. Buffer与Stack界面

 

2.1 绘制曲线

点击图3所示“Plot”按钮，即可绘制“ids”曲线。

2.2 生成Table

点击图3所示的“Table”按钮，可生成如图4所示的Table。第一列是参数扫描的变量“VGS”，第二列是晶体管T21的“ids”。

 

图4. Table

 

2.3 导出Table

在图4界面，File --> export (可以选择.csv)

之后可通过Matlab，Origin等软件进行处理或者绘图

2.4 生成多栏Table

保持图4中的Table打开

回到图3，在Buffer中输入晶体管T21的跨导表达式。

OP("/T21","gm")

接着点击图3中的“Table”按钮，即可生成如图5所示的多栏Table。新增加的第三列就是晶体管“T21”的跨导。

备注：“Table”按钮右侧选择“Append”才会添加新列，如果是“Replace”则是进行替换。

 

图5. 多栏Table

 

2.5 表达式送入AEL

点击图3所示的“AEL”按钮，可将“Buffer”中的表达式送入AEL。

2.6 Buffer与Stack交互

点击图3中的“Enter”按钮，可将“Buffer”中的表达式送入“Stack”。

点击图3中的“Insert”按钮，可将“Stack”中的表达式送入“Buffer”。

2.7 Stack内部操作

点击图3中“Stack操作”，我们可以对“Stack”内部存储的表达式进行“添加”，“删除”，和“顺序”调整。

3. 原理图选择器

 

图6. 原理图选择器

 

我们可以通过如图6所示的“原理图选择器”在原理图中选择我们感兴趣的“元件”，“电压”和“电流”并将表达式送入“Buffer”。

我们以晶体管直流工作点“op”为例。点击op --> 自动跳转原理图 -->选择T21晶体管 --> 自动弹出List --> 选择gm --> 表达式进入“Buffer”，如图7所示。

 

图7. 直流工作点操作流程

 

4. 菜单

4.1 Tools

如图8所示为“Tools”的功能。我已在第二节中进行了详细介绍。

 

图8. Tools

 

4.2 Views

可以选择是否显“数学公式”，“Stack”，“原理图选择器”等板块。

5 Function

Function的功能十分强大，可以对几乎所有的电路参数进行计算，可以显著提升设计效率。

5.1 常用函数

bandwidth（带宽）：放大器设计常用

groupdelay（群时延）：系统设计常用

NF（噪声系数）：低噪放设计常用

Phasenoise（相位噪声）：振荡器设计常用

还有摆率，功率谱密度，jitter等等常用函数都可以找到，使用非常简单。下面我以其中比较复杂的“上升延迟”举例。

5.2 举例“上升延迟”

（1）如图9所示，在“Function”中搜索“delay”并选中

（2）在Signal1和2中分别填入我们所关注的信号

（3）VDD=1.2V，因此我们这里的临界电压设置为 0.6 0.6

（4）我们关注的是输入上升沿到输出上升沿的延迟，所以选择“rising”，“rising”。

（5）点击“Apply”，在Buffer中出现如图表达式，并用Table导出为722.2 ps。

 

图9. Rise delay of the circuit

 

为了论证该结果的正确性，作者用Marker手动获得了上升延迟。将图10的结果与公式对比，容易证明是一致的。

 

图10：手动寻找的上升延迟

 

原文标题：仿真软件：Cadence中的Calculator使用总结

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审核编辑：汤梓红