基于virtuoso平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计VIP专享

基于 Virtuoso 平台的单片射频收发系统电路仿真与版图设计 在当前通信市场的带动下，通信技术飞速向前进展，手持无线通信终端成为其中的热门应用之一。因此，单片集成的射频收发系统正受到越来越广泛的关注。典型的射频收发系统包括低噪声放大器 (LNA)、混频器(Mixer)、滤波器、可变增益放大器，以及提供本振所需的频率综合器等单元模块，如图 1 所示。对于工作在射频环境的电路系统，如 2.4G 或 5G 的 WLAN 应用，系统中要包含射频前端的小信号噪声敏感电路、对基带低频大信号有高线性度要求的模块、发射端大电流的 PA 模块、锁相环频率综合器中的数字块，以及非线性特性的 VCO 等各具特点的电路。众多的电路单元及其丰富的特点必定要求在这种系统的设计过程中有一个功能丰富且强大的设计平台。在综合比较后，本文选定了 CadenceVirtuoso 全定制 IC设计工具。 VirtUOSO 是 Cadence 公司推出的用于模拟／数字混合电路仿真和射频电路仿真的专业软件。基于此平台，Cadence 公司还开发了面对射频设计的新技术，包括射频提取技术、针对无线芯片设计的两个新设计流程。不仅如此，目前的 virtuoso 已经整合了来自合作伙伴安捷伦、coWare、Helic 和 Mathworks 等公司的技术，射频设计能力大为增强。使用该项新技术，可以减少设计反复，并缩短产品上市时间。其 AMS 工具可以实现自顶向下、数／模混合的电路设计；Composer 工具可以方便地进行电路设计的输入和管理；spectre／SpectreRF 仿真器精度高，适合不同特点的电路设计；Layout 工具包含了布局、交叉参考、布线、版图验证、参数提取等功能；此外，virtuoso 能进行可靠的后仿真和成品率控制。 基于 Virtuoso 的行为仿真和系统规划射频收发系统的设计最终能否成功，以及模块指标分配是否合理可行，都有赖于具体电路设计之前对系统的行为建模和计算，即所谓的行为仿真。这也是自顶向下设计模式的关键一步。Cadence 内置的 Verilog-A 和 VHDL 仿真器，以及混合输入模式的仿真方法提供了这种可能性。而且，Cadence 软件免费提供了大量的行为模型供选择使用，对于射频系统设计，所要做的就是调用并设定各个模块预期的指标要求，通过仿真很快就能得到系统的行为特征。根据要求可以方便地修改各个模块的指标重新仿真，直到系统的行为满足要求为止。以接收机为例，接收系统如图 2 所示。每个模块的指标设定非常具体，如输入输出阻抗、增益、隔离度、噪声系数 N...