公开课：基于Cadence IC 617的gm-id电路设计方法

gmid 电路设计方法：基于 Cadence IC 617 的按部就班实战指南


引言

传统的手动计算方法在面对微小尺寸的应用时变得不再足够精确，特别是在处理诸如短沟道效应（shortchannel effect）等复杂现象时。这就是所谓的gmoverid (gmid) 方法所需要的内部思维转变。gmid 方法是一种利用图表来进行公式计算的方法，尤其注重感兴趣的参数如增益系数(gm)，漏极电流(Id)，gmid，特征频率(fT)等。在设计高速、低功耗电路时， gmid 方法为工程师提供了一个直观且有效的设计评估工具。本文将围绕gmid 方法的核心要素和实用应用，结合 Cadence 仿真平台进行详细介绍。

gmvsid 方法原理与实践：MOSFET 特性分析




为了理解 gmid 方法的精髓，我们首先需要掌握的是如何通过 Cadence IC 617 获得所需要的曲线。具体而言，曲线包括 gm 对于 vgs 的关系、Id 对于 vgs 的关系、gmid 对于 vgs 的关系、fT 对于 vgs 的关系等。在剖析 MOSFET 特性时，首先需要绘制曲线以反映参数间的依赖关系，如下文的实例所示：

1. 单个尺寸下的 MOSFET 特性曲线分析

以对 NMOS 负责的研究、源自mic18mmrf, n18, width=5u, length=300n 的仿真数据为例：

```markdown

Id vs. Vgs: 对 vgs 进行直流扫描分析，界面中右键设计变量窗口并利用部分快捷操作定位到感兴趣参数。

fT (特征频率): 通过计算电流放大能力下降至特定值的频率来间接获取 MOSFET 的动态特性。

Vov (vthvgs): 探测阈值电压对栅电压一定的组成部分，直观展示器件的偏置特性。

```


2. 利用ICBF和SCS文件存储技术参数

为了更全面地获取仿真过程中所有扫描点的数据，需要撰写特定的SCS文件（如：save_op.scs），以便能够保存和分析DC消息中的所有细节：

```markdown

创建一个空的.scs文件于ICBF目录下并添加到ADE的model library或Simulation File中以充分利用保存策略。

通过设置活动scs文件的应用和保存操作，确保整个仿真过程的数据完整性和便利性。


```


3. 根据 SCSS 文件加载参数并绘图

借助于包含gmid曲面和其他关键参数的SCS文件，可以轻松执行参数的绘制与分析：

```markdown

从 RESULTS 浏览器中提取所需属性并导入至特定模型层，实现与模型库中已定义模型的有效贯穿打通。

有效地使用SCS文件进一步驱动ADE环境流程，确保高效参数管理以及后续的高效绘图流程。

```


gmid 方法进阶应用：多尺寸系列的理论与实践

gmid 方法的可扩展性与混合尺寸分析的潜力体现在能够轻易地在同一处管理和对比多个尺寸下的设计参数，这项能力适用于PMOS布局的考量。通过在预先设置的SCS文件中指定管子名称，并加载先前保存的状态文件，gmid 方法的应用将更加直观和实用：

```markdown

显示负数值倾向于转换它们正的表示形式：确保数值层面的整洁性，以支持更清晰的分析对比。

使用Parametric Analysis功能细致绘制长度参数L系列化的特征曲线，旨在全面覆盖不同尺寸效应的差异分析。

```


Lloyd Ackerman 教授对 CES M技术特征讲解的原声由来及其引申

Lloyd Ackerman 教授在 CES M 技术领域的成就与贡献不能忽视。在他概述CES M 数据库后续的功能特性时，深入探讨了真实世界中的技术挑战与解决方案。通过借鉴他的讲话精髓，本文旨在为读者提供一份既精确又具有瞻前性意义的技术文档，将丰富的知识与实际应用紧密结合。