模擬集成電路自動化的研究

慕月清 任振華 董武松

摘 要：在科學技術發展飛速的今天，模擬電路研究也得到了極大的發展，一個重要發展方向便是集成化。但是電路集成化的發展卻造成了數字集成電路技術已經相當成熟，而模擬集成電路卻是相對落后，自動化設計水平的限制嚴重阻礙了模擬集成電路的發展。而市場的需求與政策的支持為模擬集成電路發展提供了良好發展機遇，因此需要大力進行模擬電路的研發工作。

關鍵詞：模擬電路;集成化;自動化;機遇;研發

一、模擬集成電路研究背景

模擬集成電路的發展經過了一個漫長的過程。在當代，超大規模集成電路技術及微電子技術快速發展，但目前行業內普遍將主要的設計工作與研究集中在數字電路領域，并產出了一系列優秀成果。這導致模擬集成電路的研究還處于相對落后狀態，對于模擬集成電路cad發展也處于滯后狀態。對于大多數模擬集成電路設計任務而言，沒有采用計算機輔助，而是由相關人員純手工設計完成，對于設計的電路反復進行修改，直到電路符合設計要求并手工繪制版圖。對于如今迅速發展微電子技術的趨勢來說，傳統設計方法效率極其低下，無法適應自動化電子時代的發展，當前模擬集成電路的發展要擺脫傳統手工設計，要利用計算機輔助設計模擬集成電路實現自動化過程，這樣才能打破模擬集成電路的限制。

二、模擬集成電路的設計需求及特征

模擬集成電路種類很多，對其設計要求也不大相同。隨著工藝水平的不斷提高，對器件生產的效率，速度，精度也都有了更大的要求。目前模擬集成電路采用的是全定制，自底向上的設計方法.全定制設計十分落后，效率低，不能滿足如今企業的生產要求。對于一些企業來說，他們急迫需要提高模擬集成電路的設計效率，來滿足日益模擬集成電路產業的發展。模擬電路發展滯后，目前大量進行的是器件參數優化。巨大的市場需求使產業對EDA工具，Foundry，IC模擬這些技術的改善更加迫切。

模擬電路設計過程復雜，其特征主要是有以下方面：（1）抗干擾性差。對于模擬集成電路設計的而言，溫度是首要考慮的條件。溫度對于模擬集成電路的影響是十分大的。同一個信號，在不同溫度下通過模擬集成電路會產生十分明顯的不同，導致信號的失真。工藝參數和不同的加工方法對于模擬集成電路技術影響同樣十分重大，不同工藝參數和加工方法做出的電路的精度差距十分大，對于信號的識別會產生嚴重的影響。（2）性能結構抽象表述困難。數字集成電路有“0”和“1”兩個變量，可以方便表達出數字集成電路的性能。但對于模擬集成電路而言，并沒有統一的表述方法，也即是說，表達模擬集成電路的方法很多，但是沒有一個統一的，業界公認表述模擬集成電路的性能的指標。并且模擬集成電路的設計層次沒有數字電路那樣明顯的設計層次，導致模擬電路的設計標準并不能十分統一起來。（3）性能指標繁雜。描述模擬集成電路的性能指標非常多，而且很難給出完整的性能指標。在一組性能指標的條件下，一般有多個電路符合要求，但對每一個電路而言，他們的最佳又是在一定范圍內的最佳，沒有任何電路對所有指標在所有范圍內最佳。

三、模擬集成電路自動化的重要性

模擬集成電路目前大多應用與電子信息產業，與我們的生活息息相關。盡管現在數字電路技術發展較好，但許多工業領域僅僅靠數字電路技術根本無法實現，必須結合模擬電路技術。模擬集成電路具有其自身獨有的優勢而當前我國模擬電路技術發展處于滯后狀態。低效率的模擬集成電路的發展阻礙了集成電路的整體發展，我們應在政策支持與創新的共同努力下，通過技術的自動化創新促進模擬集成電路的自動化發展進程。不斷改善其設計工藝與方法，使其更好發揮自身優勢與數字電路共同促進電子信息產業的發展。當今電子產品不斷推陳出新正是模擬集成電路的影響，模擬技術促進了整個電子信息工業的不斷發展。美國半導體工業協會的市場統計數據顯示在未來模擬市場發展將超越數字市場。這恰恰證明了加速發展模擬集成電路的重要性。

四、結語

本文根據集成電路的發展趨勢，指出了模擬電路在新階段仍然存在的一些問題，表明了模擬集成電路自動化研究的迫切。模擬集成電路設計的主要特征，包括抗干擾性能差，性能表述困難且性能指標繁雜在本文中也有所體現。這些都制衡了模擬集成電路的發展，造成了數字集成電路的發展遠遠超過模擬集成電路，模擬集成電路發展落后的現象亟待改變。

參考文獻：

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