El flujo de dise o analogico

Instituto Tecnológico de Costa Rica
Escuela de Ingeniería Electrónica

I Semestre 2007

Elaborado por: Dr.-Ing. Paola Vega-Castillo

El flujo de diseño analógico
1. ¿Qué es un flujo de diseño?
Un flujo de diseño es una metodología para el procesamiento de la información de un diseño en los
diferentes niveles de abstracción. Cuando un ingeniero inicia una tarea de diseño, debe seguir el
flujo dediseño para obtener la implementación del circuito o sistema deseado.
El flujo de diseño completo para cualquier tipo de circuito, ya sea analógico, digital o de señal mixta,
se conoce como un flujo de frente a fondo (front to back). Esto incluye todos los niveles de
abstracción desde la representación simbólica del circuito en un esquemático y su simulación en el
flujo de frente (front end), ydesde la simulación hasta la representación física final del circuito que
será enviado a fabricar (back end).
En este capítulo usted se familiarizará con los principales pasos de diseño de un flujo frente a fondo
básico analógico. Entre estos pasos, se discutirán la creación del esquemático, la simulación previa
al diseño físico (simulación prelayout), el diseño físico (layout), los procedimientos deverificación y la
simulación posterior al diseño físico (simulación postlayout), todos ellos bajo el ambiente de diseño
Cadence Design Framework II.

2. El flujo de diseño analógico
El flujo de diseño analógico involucra una serie de pasos y sus correspondientes herramientas de
software. Cada paso será brevemente explicado en este capítulo. Las instrucciones para el uso de
las herramientas sedarán en los siguientes capítulos. El flujo de diseño analógico completo está
ilustrado en la figura 1.
2.1 Especificaciones de diseño
En esta etapa se definen los requerimientos de desempeño (por ejemplo, la velocidad del circuito), y
las restricciones de diseño (tales como el área máxima de integración y el consumo de potencia).
2.2 Creación de esquemático
Este es el máximo nivel de abstracción enel flujo. Consiste en una representación simbólica del
circuito, que incluye los símbolos de los diferentes componentes y las interconexiones entre los
mismos. En esta etapa se definen parámetros de los componentes (por ejemplo, ancho y largo de
canal de un transistor MOSFET) y las fuentes de excitación de voltaje y corriente. La herramienta
utilizada para la creación del esquemático es elSchematic Composer.
2.3 Simulación
El comportamiento del circuito se investiga y verifica por medio de la simulación. Durante la
simulación del circuito pueden llevarse a cabo diferentes análisis. Algunos ejemplos de éstos son:
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Caracterización en corriente directa (curvas de transferencia en corriente directa, puntos de
operación, etc.)
Caracterización en corriente alterna (respuesta defrecuencia, etc.)
Análisis transitorio (simulación del comportamiento transitorio del circuito)
Análisis paramétricos (estudio del comportamiento del circuito ante variaciones de los parámetros
de diseño)
Análisis de Montecarlo (estudio del comportamiento del circuito bajo análisis de barrido de
parámetros de acuerdo con las variaciones estadísticas del proceso de fabricación)
Análisis de esquinas(estudio del comportamiento del circuito ante variaciones del voltaje de
alimentación, temperatura y parámetros eléctricos de los dispositivos)
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El circuito se modifica hasta que las simulaciones confirmen que cumple con las especificaciones. La
herramienta utilizada para simular es Affirma Analog Circuit Design Environment, con el motor de
simulación Spectre.
2.4 Representación física (layout)
Silas simulaciones muestran que el circuito cumple con las especificaciones, el diseñador procede a
crear la representación física del mismo (generación del layout). El layout es la representación física
del circuito, representando los dispositivos y sus conexiones por medio de sus carácterísticas
geométricas y las diferentes capas de materiales con los que se fabrican. La herramienta utilizada...