当今微电子工业的产值占世界经济总产值的4%,已经是全世界最大的产业。预测表明,在今后的25年里,更将占到世界总产值的8%。 像所有迅速发展的事物一样,发展产生了分工,更细的分工又推动着更高速的发展。作为微电子技术的一个分支微电子设计业的分工也在进行着细化,其中最引人注目的是,设计公司逐步划分为可重用功能模块设计和系统集成类。功能块电路(IP, Intellectual Property)基本上是中、小规模设计,这与我国目前的微电子设计能力有比较好的衔接,适合我国目前的国情。 集成电路设计主要分为数字集成电路设计和模拟集成电路设计。数字集成电路技术在现代电子系统中得到了广泛的应用,同时也带动了模拟集成电路技术的发展,从而实现芯片更复杂的功能并获得更高的速度和可靠性。但是由于模拟集成电路设计自动化程度落后于数字集成电路,模拟电路的设计更依赖于工程师的智力,这对模拟集成电路设计方法学和模拟IP设计技术的研究提出了更高的挑战。 本文首先讨论了模拟集成电路的设计方法学,即模拟集成电路的设计流程。在介绍当前主流模拟集成电路设计流程的基础上,文章在模拟集成电路后仿真环节提出了一种新的流程——使用NanoSim和StarRC-XT协同进行后仿真。 本文的第三章和第四章应用模拟集成电路设计流程,主要讨论了模拟功能模块的设计。对于搅拌器专用控制芯片的设计,在系统级上提出了一种具有成本低、测试简单等优点的单颗专用芯片实现方法;在算法级,为弥补芯片内置环形振荡器模块振荡频率不准确的问题,提出了使用数字电路同模拟电路协同工作的自适应修正算法;此外,还讨论了上电复位模块、过零检测模块等模拟电路的设计与验证,并讲述了模拟版图匹配性,噪声等设计技巧及其在搅拌器专用控制芯片中的应用。对于锁相环芯片中的压控振荡器模块的设计,在高增益,高输出摆幅,低功耗等设计考虑下,重点阐述了基于四级差分环形振荡器结构的电路和版图实现。 文章的最后对全文进行了总结,并结合已经完成的研究内容提出了下一步的工作展望。