sibsutisВестник СибГУТИThe Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science1998-6920СибГУТИsibsutis-371Research ArticleСтатьиОсобенности проектирования топологии дифференциальных пар и токовых зеркал базовых сложнофункциональных блоков субмикронных интегральных микросхем типа «система-на-кристалле»Layout Design Features of Differential Pairs and Current Mirrors of Complex Functional Blocks of Submicron Integrated Circuits like SOCКарповичМ. С.KarpovichM. S.noemail@neicon.ruЛебедевЮ. П.LebedevU. P.noemail@neicon.ruООО «СибИС»Russian Federation201226102022034049Copyright © Карпович М.С., Лебедев Ю.П., 20222022Карпович М.С., Лебедев Ю.П.Karpovich M.S., Lebedev U.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/371

Рассмотрены основные причины рассогласования элементов в дифференциальных парах и токовых зеркалах при проектировании сложнофункциональных (СФ) блоков цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей интегральных микросхем по субмикронной КМОП-технологии. Рассмотрены основные проблемы, возникающие при проектировании входящих в СФ-блоки дифференциальных пар и токовых зеркал с использованием фиктивных (dummy) транзисторов. Представлены общие принципы построения топологии согласованных элементов. Показана необходимость использования dummy-транзисторов в составе дифференциальных пар и токовых зеркал. Проведен анализ конструкций топологии согласованных транзисторов с использованием dummy-элементов. Приведены основные варианты подключения dummy-транзисторов в составе токового зеркала. Разработан код проверки подключения dummy-транзисторов для разных конструкций дифференциальных пар и токовых зеркал средствами верификации топологии Calibre фирмы Mentor Graphics.

This paper considers main causes of element mismatch in differential pairs and current mirrors while designing complex functional (CF) blocks of digital-to-analog and analog-to-digital converters of integrated circuits according to submicron CMOS technology. Main problems encountered while designing differential pairs and current mirrors being part of CF blocks and using fictitious (dummy) transistors are considered. General principles of mismatched elements layout are presented. The necessity of using dummy transistors being part of differential pairs and current mirrors is presented. The analysis of mismatched elements layout design using dummy elements is conducted. Basic dummy transistor connection variants are given. Check code of dummy transistors connection for various differential pairs design and current mirrors by means of Calibre topology verification by Mentor Graphics.

субмикронная интегральная микросхема типа «система-на-кристалле»сложнофункциональный блокдифференциальная паратоковое зеркалофиктивный элементсубмикронная интегральная микросхема типа «система-на-кристалле»сложнофункциональный блокдифференциальная паратоковое зеркалофиктивный элементdummy-транзисторdummy-транзисторReferencesП.С. Хабаров, Д.Л. Шлемин, В.Д. Лысь, Ю.П. Лебедев Проектирование сложно-функциональных блоков смешанного сигнала на основе субмикронной технологии на при-мере микросхемы видеодекодера. Часть 1. Конструкция и топология микросхемы // Вестник СибГУТИ, 2011, №2, с. 23-34.П.С. Хабаров, Д.Л. Шлемин, В.Д. Лысь, Ю.П. Лебедев Проектирование сложно-функциональных блоков смешанного сигнала на основе субмикронной технологии на при-мере микросхемы видеодекодера. Часть 1. Конструкция и топология микросхемы // Вестник СибГУТИ, 2011, №2, с. 23-34.П.С. Хабаров, Д.Л. Шлемин, В.Д. Лысь, Ю.П. Лебедев Проектирование сложно-функциональных блоков смешанного сигнала на основе субмикронной технологии на при-мере микросхемы видеодекодера. Часть 2. Верификация микросхемы «на кремнии» // Вест-ник СибГУТИ, 2011, №3, с. 3-13.П.С. Хабаров, Д.Л. Шлемин, В.Д. Лысь, Ю.П. Лебедев Проектирование сложно-функциональных блоков смешанного сигнала на основе субмикронной технологии на при-мере микросхемы видеодекодера. Часть 2. Верификация микросхемы «на кремнии» // Вест-ник СибГУТИ, 2011, №3, с. 3-13.М.С Карпович., В.Д Лысь., Д.Л Шлемин., Ю.П Лебедев «Особенности проектирования слож-нофункционального блока 14-разрядного цифро-аналогового преобразователя субмикронной интегральной микросхемы типа «система-на-кристалле» // Вестник Сиб-ГУТИ, 2012, №2, c.35 - 45.М.С Карпович., В.Д Лысь., Д.Л Шлемин., Ю.П Лебедев «Особенности проектирования слож-нофункционального блока 14-разрядного цифро-аналогового преобразователя субмикронной интегральной микросхемы типа «система-на-кристалле» // Вестник Сиб-ГУТИ, 2012, №2, c.35 - 45.Кириллова Е. Физическое проектирование прецизионных аналоговых блоков в циф-ро аналоговых ИМС // Компоненты и технология, 2007, №6, с. 154 - 163.Кириллова Е. Физическое проектирование прецизионных аналоговых блоков в циф-ро аналоговых ИМС // Компоненты и технология, 2007, №6, с. 154 - 163.Alan Hastings The art of analog layout // Prentice - Hall - 2001. - 735 с.Alan Hastings The art of analog layout // Prentice - Hall - 2001. - 735 с.Кириллова Е. Построение топологии токовых зеркал // Компоненты и технологии, 2008, №5, с. 128 - 131.Кириллова Е. Построение топологии токовых зеркал // Компоненты и технологии, 2008, №5, с. 128 - 131.Behzad Razavi Design of analog CMOS integrated circuits // McGraw - Hill higher education, 2001, 686 pages.Behzad Razavi Design of analog CMOS integrated circuits // McGraw - Hill higher education, 2001, 686 pages.Dan Clein CMOS IC layout. Concepts, Methodologies, and Tools // Newnes, 2000, 281 pages.Dan Clein CMOS IC layout. Concepts, Methodologies, and Tools // Newnes, 2000, 281 pages.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.