第1章 CMOS模拟集成电路设计流程简介

集成电路被称为信息时代皇冠上的明珠，其应用和涵盖的技术内容日趋广泛和深入，在整个现代社会发展中具有极其重要的基础地位和前沿地位。以硅为衬底的CMOS工艺具有集成度高、功耗低、技术成熟、产能稳定、原材料丰富等众多优点，一直是大规模集成电路设计的主流工艺。

模拟集成电路作为采集接收和分析处理自然界信号过程中的重要组成部分，其设计技术最能体现经验传承的特点。虽然在现代很多复杂系统中都以数字电路和数字信号处理为主，但模拟电路仍然不可替代，并且具有重要作用。1958年，第一块集成电路在杰克·基尔比（Jack Kilby）手中问世，这是世界上第一个以单一材料制成的集成电路，证明了在一片晶圆上集成电子元器件的可行性。在之后几十年的时间里，集成电路的设计流程逐渐完善，设计方法逐步成熟。目前行业内模拟集成电路的设计流程主要如图1.1所示。

图1.1 模拟集成电路设计流程图

集成电路设计是依托在电子设计自动化（Electronic Design Automation, EDA）技术之上的工作，整个电路设计和仿真验证流程均采用精准的数学模型并通过精密的数学计算完成。在模拟集成电路的设计中，模拟电路工程师作为设计人员，需要深入理解器件和电路的数学模型来进行电路设计和仿真验证工作。从用户的设计需求出发，工程师要先完成电路原理图（Schematic）的设计，在原理图仿真满足设计要求时开始进行电路的版图（Layout）绘制，在经过版图的验证、寄生参数提取后，对电路进行后仿真验证，通过电路的后仿真验证后，工程师就可以将版图文件导出，交付给代工厂进行流片、封装，最终得到芯片实物，以完成后续的测试。