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Dracula LPE 介绍
这篇主要讲解dracula LPE部分,其中LPE—Layout Parasitic Extraction即版图寄生提取,开始为介绍LPE中用到的dracula命令,接着是LPE Dracula command file的例子,最后是实例操作与结果分析。
LPE提取过程大概分三个阶段,LVS比对与器件匹配、器件创建与提取、输出格式文件。LPE应该是有选择性的,对整个chip讲,LPE会产生很大的netlist同时也消耗大量的仿真时间,所以选择有需要的部分进行提取是十分有用的。
(一)、LPE 常用dracula 命令
PARSET=pname, param1, param2…paramn
命名一个参数集合,参数可以是几何单元或者数值参数。在提取参数时,LEXTRACT和EQUATION会用到这些参数。通常名称最长4个字符或数字,开关必须为字母,不允许出现MOSD、DIOD、DIO2、DIO3、CAPD、CAPF、BJTD、RESD,默认为CAPO。集合最多包含18个参数,前10个用于SPICE,后8个用于LPE。
参数可以有三种类型:
几何单元(线段、多边形等),提取的值与每个LEXTRACT中的layer-a(device layer)相关,这些值不能被等式所改变。字元具体含义如下:
ANG: total internal angle
AREA: area
PERI: perimeter
W1: overlapped perimeter to node1 of second layer
W2: overlapped perimeter to node2 of second layer
OVAR: overlapped area to second layer
OVPR: overlapped perimeter to second layer
WIDT: distance that the geometries on the layer run parallel
DEPT: distance between the parallel geometries
TPR: perimeter of touching geometries that case fringe effect
CLL: sum of fringe effect related to TPR
保留字参数,这些参数与特定的device 相关,其值可以使用EQUATION 命令来改变。
W: MOS, BJT and RES channel Width
L: MOS, BJT and RES channel Length
AD/ PD/ AS/ PS : MOS
A1/ A2/ A3: DIO area
P1/ P2/ P3: DIO perimeter
C: CAP value
R: RES value
CA: BJT collector area
CP: BJT collector perimeter
BA: BJT base area
BP: BJT base perimeter
EA: BJT emitter area
EP: BJT emitter perimeter
K: fringe capacitance, attribute 2
[p]
用户自定参数,最长四个字符或数字,开头必须为字母。
MODEL = (layout-element, model-name …)
连接element 与仿真model 名称,这些名称通过LPE以SPICE格式输出。
UNIT = (parameter-name, parameter-unit …)
给定单位。例: UNIT = capacitance, pf area, p perimeter, u resistance, k
PREFIX-PARASITIC = (parasitic-element, prefix…)
指定LPE输出到SPICE或CDL netlist中寄生device名称的前缀。例:PREFIX-PARASITIC=CAP,CC DIO,DID RES,RAN
SUBCKT-NAME = name
指定LPE输出SPICE文档中top subcircuit 的名称,如果没有指定将默认为LPESELECT中输出文件的名称。
LUMPCAP = YES /NO /{subtype1,factor1 …}/{ALL,factor}
打开块状电容提取模式。REDUCE=YES将自动打开该命令。
其他相关命令:LPE-QUERY, SELECT-MODE, NODE-FILE, NODE-SELECT.
LEXTRACT pset layer-a {layer-b} by [element [type] / parasitic [type] / node] {pfname}{}
从device (BJT、CAP、DIO、MOS、RES)的一或两层提取图形单元。提取参数的多少由parset 定义的参数集合来决定。第一层必须是device 层或者用DEVTAG命令标识过device number的层。定义第二层可以增加提取第一层时的参数。LEXTRACT通常与EQUATION连接起来使用。DEVTAG、LEXTRACT、LVSCHK、LPECHK等命令语句需要分类集合,不这样做Dracula 也不会报错,但结果可能有误。
EQUATION K parameter = FORTRAN-Expression {}
等式定义,不要在语句中使用tab字符,否则将导致LPEXTR失败。K为边缘系数,应用于同一层或不同层之间的边缘参数提取。仅可使用DEPT或WIDT作为参数。等式可用函数:LOG、EXP、MAX、MIN、SIN、COS、TAN、ASIN、ACOS、ATAN、SINH、COSH、TANH、SQRT、LOGIO。等式最长为80个字符。
CALCULATE RATIONFILE parExpression
计算比重,从COMPUTE命令扩展而来。检查“天线效应”时还会同时使用LEXTRACT和CHKPAR命令。
CHKPAR [option] infile layer-a relation value1 {value2} [{outlayer} {output c-name l-num} {data-type}]
从COMPUTE命令结果中选取一组节点。输出结果到log 文档,并以LISTERROR=YES/ NO作为开关选项。
PARAMETER CAP [type] value-a value-b
输入单位面积(value-a)和单位周长(value-b)的值。LVS提取电容值,与ELEMENT CAP 连接使用。
PARAMETER RES [type] value
输入单位电阻值与ELEMENT RES连接使用。
[p]
定义器件及寄生器件:
ELEMENT MOS {[type]} layer-a layer-b layer-c {layer-d};;device layer+g+s/d+sub
ELEMENT CAP {[type]} layer-a layer-b layer-c {layer-s}
ELEMENT RES {[type]} layer-a layer-b {layer-d}
ELEMENT BJT {[type]} layer-a layer-b layer-c layer-d {layer-s}
ELEMENT DIO {[type]} layer-a layer-b layer-c {layer-s}
ELEMENT LDD {[type]} layer-a layer-b layer-c layer-d {layer-e}
ELEMENT PAD {[type]} layer-a layer-b
ELEMENT device layer-a layer-b {layer-c} {layer-d} {layer-e}
PARASITIC CAP[R] [subtype] deviceLayer termLayer1 termLayer2
PARASITIC RES [type] layer-a layer-b {layer-c}
PARASITIC DIO [type] layer-a layer-b layer-c {layer-d} {layer-e}
标识device layer:
DEVTAG element[type] layer-b layer-c
(for tagging from a defined ELEMENT BJT device)
DEVTAG [L] layer-a layer-b layer-c
(for tagging from an intermediate layer)
DEVTAG [S] BJT [type] layer-d layer-e
用device layer将device layer number传递给device的其他层。
ATTACH device-subType parameter-file {parset-name} {}
当使用LEXTRACT NODE 选项可以提取source/drain 参数,使用ATTACH命令将这些参数分配给指定的MOS或LDD。
ATTRIBUTE CAP
For area and perimeter capacitance
PARASITIC CAP {type} layer-a layer-b layer-c
ATTRIBUTE CAP {type} value-a value-b
For same-layer fringe-field capacitance
PARASITIC CAP {type} layer-a layer-a layer-a
ATTRIBUTE CAP {type} value-a1 value-b1
ATTRIBUTE CAP {type} value-a2 value-b2
For same-layer or different-layer fringe-field capacitance
FRINGE CAP {type} layer-a layer-b
ATTRIBUTE CAP {type} value-a1 value-b1
ATTRIBUTE CAP {type} value-a2 value-b2
For overlap capacitance with consideration of the fringe effect of the first terminal layer on the overlap capacitance
PARASITIC CAP {subtype} device-layer terminal-layer1 terminal-layer2
ATTRIBUTE CAP {subtype} areaCoeff perimCoeff depthRange sidewallCoeff
[p]
将从工艺所得的数据指定给PARASITIC CAP或FRINGE CAP命令,并运用于等式计算。
ATTRIBUTE RES [type] sheet_res_value {smashResValue maxResValue}
将从工艺所得的单位电阻值指定给PRASITIC RES命令,单位不会受UNIT命令影响。
LPECHK …
说明进行LPE提取,其选项与LVS相似,可参考LVSCHK选项。
LPESELECT {[options]} element {[type]} {GE/ GT value-a} {RANGE value-a value-b} {CORNER = n1} {OUTPUT c-name {l-num}} {}
选择一组element以CDL或SPICE格式输出。常用选项含义如:
A:输出电容全部节点,包括P/G节点
C:检查交叉耦合电容
N:使用SPICE输出格式
K:保持并联结构
S:输出时保持schematic的名称
Y:输出device X, Y坐标
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