Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Cadence Spectre выдает неверный результат
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Cистемный уровень проектирования > Разработка цифровых, аналоговых, аналого-цифровых ИС
BlackOps
Прикрепляю схему которую симулирую. Имеется МОСФЕТ, два индуктора, резистор. в зависимости от значений индукторов я получаю нужную мне частоту, и соответственно настраиваю входное сопротивление.

Расчет тут такой:

f0 = ( 1 / sqrt( Cgs * Ltotal) ) * (1/2pi)
wt = gm / Cgs;
L1 = Rin / wt; Rin = 50 Ohm
Ltotal = L0 + L1;
L0 = Ltotal - L1


В моем случае я скажем хочу настроить это дело под 5ГГц, и входное сопротивление 50 Ом. я прикрепляю рисунок результата этой симуляции.
На белом фоне результат ММСИМ, как видите это не реально! ток входного индуктора последовательно подключенного к резистору в примерно нужной мне частоте поднимается лишь до 1.5мА!

Хотя он должен быть примерно 20мА что вобщемто и соответствует 50 Ом!


На черном фоне результат аналогичной схемы просимулированной в LTSpice, с аналогичной моделью. LTSPice как видиде выдает реальный результат!


Так чтоже это, баг или может в этом специфическом симуляторе настройку какую надо поменять перед AC анализом?
kondensator42
Цитата(BlackOps @ Apr 29 2012, 18:49) *
Прикрепляю схему которую симулирую. Имеется МОСФЕТ, два индуктора, резистор. в зависимости от значений индукторов я получаю нужную мне частоту, и соответственно настраиваю входное сопротивление.

Расчет тут такой:

f0 = ( 1 / sqrt( Cgs * Ltotal) ) * (1/2pi)
wt = gm / Cgs;
L1 = Rin / wt; Rin = 50 Ohm
Ltotal = L0 + L1;
L0 = Ltotal - L1


В моем случае я скажем хочу настроить это дело под 5ГГц, и входное сопротивление 50 Ом. я прикрепляю рисунок результата этой симуляции.
На белом фоне результат ММСИМ, как видите это не реально! ток входного индуктора последовательно подключенного к резистору в примерно нужной мне частоте поднимается лишь до 1.5мА!

Хотя он должен быть примерно 20мА что вобщемто и соответствует 50 Ом!


На черном фоне результат аналогичной схемы просимулированной в LTSpice, с аналогичной моделью. LTSPice как видиде выдает реальный результат!


Так чтоже это, баг или может в этом специфическом симуляторе настройку какую надо поменять перед AC анализом?


**********************
20мА - это не реально (а реально только для RLC без МОСФЕТ).
МОСФЕТ имеет паразитные сопротивления, которые отсутствуют в вашей модели, и тогда Cadence подставляет то что у него
по умолчанию.
Мой результат на IC615 & MMSIM10 и реальной модели (0.35u CMOS с W=70u, L=500n):
14.5мА, 7.4ГГц
Проверьте еще AC source, может он у вас 100mV, а не 1V, это иногда бывает (померейте).

kondensator42
**********************
BlackOps
Ну вобщемто да, точно 20мА он не будет. LTSPice использует более упрощенную модель.
Но модель которую я в Кэденсе использую совсем реальная! .18мкм CMOS.

Я проверил еще раз источник, он точно 1в амплитуду имеет АС. Также установил постоянный источник напряжения подключенный к резистору в 0в (убрал его т.е.), я также поставил длинну транзистора в 500нм, чтобы было как в вашем тесте.


Прикрепляю схему еще раз, а также график, на этом графике я сейчас выставил ток через индуктор Л0, а также напряжение в точке va.

Я даже измерил входное напряжение, оно равно 1в на всем диапазоне частот.


На графике как видите на нужной частоте напряжение на точке va 0.89089в, зная что резистор 50 Ом, то: (1в - 0.89089в) / 50 ом = 2.1822мА, что примерно видно и из графика на заданной частоте.


т.е. дело не в источнике питания, да и модель конкретная. Только индукторы идеальные.

Не понятно, что еще там может быть не так?
kondensator42
Цитата(BlackOps @ May 1 2012, 19:53) *
Ну вобщемто да, точно 20мА он не будет. LTSPice использует более упрощенную модель.
Но модель которую я в Кэденсе использую совсем реальная! .18мкм CMOS.

Я проверил еще раз источник, он точно 1в амплитуду имеет АС. Также установил постоянный источник напряжения подключенный к резистору в 0в (убрал его т.е.), я также поставил длинну транзистора в 500нм, чтобы было как в вашем тесте.


Прикрепляю схему еще раз, а также график, на этом графике я сейчас выставил ток через индуктор Л0, а также напряжение в точке va.

Я даже измерил входное напряжение, оно равно 1в на всем диапазоне частот.


На графике как видите на нужной частоте напряжение на точке va 0.89089в, зная что резистор 50 Ом, то: (1в - 0.89089в) / 50 ом = 2.1822мА, что примерно видно и из графика на заданной частоте.


т.е. дело не в источнике питания, да и модель конкретная. Только индукторы идеальные.

Не понятно, что еще там может быть не так?


Несколько замечаний и советов:
1. На схеме источники питания включены не последовательно, а встречно. Это может и нормально если задавать для Vss отицательную величину.
2. У вас теперь практически нет рабочего тока. Какой был я незнаю. От рабочего тока сильно зависит интересующий вас параметр. У меня, например, максимальный входной ток равен 18.6mA при 21мкА через транзистор при заданном однополярном питании 5V.
3. Рабочий режим задаётся не совсем корректно. Рекомендую режим задавать источником тока через токовое зеркало. Это удобно и корректно. Тогда, для обеспечения AC режима, нужно диод зеркала закорачивать на землю большой ёмкостью.
4. Для упрощения схемы рекомендую отказаться от двухполярного питания, если конечно в этом нет особой необходимости.
5. Не понятно куда подключается подложка транзистора?
6. Попробуйте заменить транзистор ёмкостью (это для проверки где собака зарыта).
7. Параметрический анализ от ID и Vdd будет интересным и может поможет в чем-то.
8. И очень важно - проверьте во всех источниках AC параметр. Он должен быть задан только в одном из них. На схеме вроде это так, но параметры могут быть и невидимыми.

kondensator42
BlackOps
1. На схеме источники питания включены не последовательно, а встречно. Это может и нормально если задавать для Vss отицательную величину.
Это я быстро проверил, никакой роли не сыграло. Так просто удобнее задавать питание, потомучто в этом ките присутствуют элементы субстрата, и симулируется с учетом соответствующего сопротивления. Поэтому кстати вы видите на схеме что я подключил подложку транзистора к субстрату (sub! это общее соединение к vss, через субстрат, на схеме этот элемент показан, это subc)

2. У вас теперь практически нет рабочего тока. Какой был я незнаю. От рабочего тока сильно зависит интересующий вас параметр. У меня, например, максимальный входной ток равен 18.6mA при 21мкА через транзистор при заданном однополярном питании 5V.
задал рабочий ток 1мА


3. Рабочий режим задаётся не совсем корректно. Рекомендую режим задавать источником тока через токовое зеркало. Это удобно и корректно. Тогда, для обеспечения AC режима, нужно диод зеркала закорачивать на землю большой ёмкостью.
задал рабочий режим токовым зеркалом. Подключил емкость.

4. Для упрощения схемы рекомендую отказаться от двухполярного питания, если конечно в этом нет особой необходимости.
необходимость думаю есть, исходя из особенности данной модели. И проверил с однополярным источником - никакой разницы.

5. Не понятно куда подключается подложка транзистора?
к субстрату, как указано в №1 (к земле можно также сказать)

6. Попробуйте заменить транзистор ёмкостью (это для проверки где собака зарыта).
В начале я посмотрел параметры gm и Cgs транзистора:
gm = 9.486m
Cgs = 194fF
затем провел расчет, под частоту f0 = 5ГГц:

f0 = ( 1 / sqrt( Cgs * Ltotal) ) * (1/2pi)
Ltotal = 1 / ( (2pi * f0)^2 * Cgs) = 5.2nH
wt = gm / Cgs = 4.89e10
Ls = Rin / wt = 50 / 4.89e10 = 1nH
Ltotal = Lg + Ls;
Lg = Ltotal - Ls = 5.2nH - 1nH = 4.2nH

соответственно мои индукторы теперь Ls=1нH к source транзистора, и Lg = 4.2nH к gate транзистора.

Затем добавил рядом схему где заменил транзистор конденсатором аналогичной емкости 194 fF.
Результат АС анализа прикрепил, и как видите в схеме с конденсатором я получаю почти 20мА! А вот в схеме с транзистором, и аналогичными индукторами получаю около 2мА!

7. Параметрический анализ от ID и Vdd будет интересным и может поможет в чем-то.
сделал. помогло мало чем. ну там видно значение Vgs - Vth примерно около 120мВ, и что ток при 1.8в Vds равен 1.294мА, но это и из распечатки было видно тоже.

8. И очень важно - проверьте во всех источниках AC параметр. Он должен быть задан только в одном из них. На схеме вроде это так, но параметры могут быть и невидимыми.
проверил. АС только в нужном источнике.

Прикрепляю обновленную сХему, тожнее две схемы. График АС симуляции, и график параметрического sweep анализа.


т.е сейчас явно видно что дело в транзисторе если я не ошибаюсь.

входное сопротивление Rin = Ls * wt, так вот Ls стоит на месте, но выходит так что на нужной частоте резко падает wt, а т.к. вт зависит от gm и Cgs, то или резко падает gm или резко повышается Cgs. Это чисто логически исходя из формул, но почему именно я получаю настолько низкий ток не могу понять!

Где же может быть еще тогда причина?
kondensator42
Цитата(BlackOps @ May 2 2012, 09:21) *
1. На схеме источники питания включены не последовательно, а встречно. Это может и нормально если задавать для Vss отицательную величину.
Это я быстро проверил, никакой роли не сыграло. Так просто удобнее задавать питание, потомучто в этом ките присутствуют элементы субстрата, и симулируется с учетом соответствующего сопротивления. Поэтому кстати вы видите на схеме что я подключил подложку транзистора к субстрату (sub! это общее соединение к vss, через субстрат, на схеме этот элемент показан, это subc)

2. У вас теперь практически нет рабочего тока. Какой был я незнаю. От рабочего тока сильно зависит интересующий вас параметр. У меня, например, максимальный входной ток равен 18.6mA при 21мкА через транзистор при заданном однополярном питании 5V.
задал рабочий ток 1мА


3. Рабочий режим задаётся не совсем корректно. Рекомендую режим задавать источником тока через токовое зеркало. Это удобно и корректно. Тогда, для обеспечения AC режима, нужно диод зеркала закорачивать на землю большой ёмкостью.
задал рабочий режим токовым зеркалом. Подключил емкость.

4. Для упрощения схемы рекомендую отказаться от двухполярного питания, если конечно в этом нет особой необходимости.
необходимость думаю есть, исходя из особенности данной модели. И проверил с однополярным источником - никакой разницы.

5. Не понятно куда подключается подложка транзистора?
к субстрату, как указано в №1 (к земле можно также сказать)

6. Попробуйте заменить транзистор ёмкостью (это для проверки где собака зарыта).
В начале я посмотрел параметры gm и Cgs транзистора:
gm = 9.486m
Cgs = 194fF
затем провел расчет, под частоту f0 = 5ГГц:

f0 = ( 1 / sqrt( Cgs * Ltotal) ) * (1/2pi)
Ltotal = 1 / ( (2pi * f0)^2 * Cgs) = 5.2nH
wt = gm / Cgs = 4.89e10
Ls = Rin / wt = 50 / 4.89e10 = 1nH
Ltotal = Lg + Ls;
Lg = Ltotal - Ls = 5.2nH - 1nH = 4.2nH

соответственно мои индукторы теперь Ls=1нH к source транзистора, и Lg = 4.2nH к gate транзистора.

Затем добавил рядом схему где заменил транзистор конденсатором аналогичной емкости 194 fF.
Результат АС анализа прикрепил, и как видите в схеме с конденсатором я получаю почти 20мА! А вот в схеме с транзистором, и аналогичными индукторами получаю около 2мА!

7. Параметрический анализ от ID и Vdd будет интересным и может поможет в чем-то.
сделал. помогло мало чем. ну там видно значение Vgs - Vth примерно около 120мВ, и что ток при 1.8в Vds равен 1.294мА, но это и из распечатки было видно тоже.

8. И очень важно - проверьте во всех источниках AC параметр. Он должен быть задан только в одном из них. На схеме вроде это так, но параметры могут быть и невидимыми.
проверил. АС только в нужном источнике.

Прикрепляю обновленную сХему, тожнее две схемы. График АС симуляции, и график параметрического sweep анализа.


т.е сейчас явно видно что дело в транзисторе если я не ошибаюсь.

входное сопротивление Rin = Ls * wt, так вот Ls стоит на месте, но выходит так что на нужной частоте резко падает wt, а т.к. вт зависит от gm и Cgs, то или резко падает gm или резко повышается Cgs. Это чисто логически исходя из формул, но почему именно я получаю настолько низкий ток не могу понять!

Где же может быть еще тогда причина?


1. Если у вас BSIM4.x модель тогда проверьте значение параметра rgateMod (если 0, то паразитное сопративленние затвора не моделируется, если 3 - то максимальная точность, а 1 и 2 это средняя точность. Параметры rdsMod, rgeoMod и nbodyMod тоже можно посмотреть.
2. ADE L/Setup/High - Performance Sim Options/Parasitic Reduction.
3. ADE L/Simulation/Options/Analog/Component/scalem & scale.
У меня, к сожалению, нет аналогового кита с нормами меньше чем 0.35u, а паразитные эффекты как раз и увеличиваются с уменьшением длины канала, что я не могу проверить. И вообще-то это RF и нужно учитывать такие вещи как, например, сопративление затвора (смотри пункт 1). BSIM3.3 без дополнительных внешних надстроек не моделирует в AC анализе сопративление затвора и некоторые другие паразиты, а BSIM4 их учитывает.

конденсатор42
BlackOps
я кстати использую АДЕ ХЛ.

вот опции, прикрепил:


Я чтото не могу найти, по пункту №1 где выставляутся эти опции? И как мне посмотреть какая модель используется? (гдето давно видел, сейчас не могу найти)
psygash
Цитата(BlackOps @ May 3 2012, 08:22) *
И как мне посмотреть какая модель используется? (гдето давно видел, сейчас не могу найти)


В меню SETUP/Model libraries смотрите путь к библиотекам с моделями, идете туда, находите файл с моделью - обычно в шапке файла пишут версию модели.
Или можно в логе spectre посмотреть - перед началом анализа выдается статистика элементов, там для мосфетов пишется версия модели (не уверен что у всех так, может зависить от кита)
BlackOps
посмотретл. спасибо. моя модель BSIM3v3.2.4

поэксперементировал с опциями указанными в прикрепленной картинке выше. не помогло. тоже самое.


у меня в общем тогда такой вопрос: А может быть так что результат который я получаю Реален?
BlackOps
я думаю что он относительно реален. К примеру когда я разбил транзистор на 10 частей, при этом сохраняя оригинальную ширину, я уже получил не 2мА а 10мА. И еще мне кажется данный кит учитывает также сопротивление контакта, хотя в реале количество контактов параллельных можно увеличить тем самым снизить сопротивление. Но симулятор берет худший расчет.
kondensator42
Цитата(BlackOps @ May 4 2012, 03:21) *
я думаю что он относительно реален. К примеру когда я разбил транзистор на 10 частей, при этом сохраняя оригинальную ширину, я уже получил не 2мА а 10мА. И еще мне кажется данный кит учитывает также сопротивление контакта, хотя в реале количество контактов параллельных можно увеличить тем самым снизить сопротивление. Но симулятор берет худший расчет.


Вот и хорошо, а если и проверять RF Cadence то наверно с Agilent ADS.

kondensator42
BlackOps
кстати. вопрос по ходу: а не подскажите где вы взяли лечение для IC6.15? Не могли бы мне с этим помочь? Ну и с прикладным софтом к нему ММСИМ,Ассура?

ато я использую IC6.14 и нигде не могу найти вылеченный IC6.15
kondensator42
Цитата(BlackOps @ May 4 2012, 03:44) *
кстати. вопрос по ходу: а не подскажите где вы взяли лечение для IC6.15? Не могли бы мне с этим помочь? Ну и с прикладным софтом к нему ММСИМ,Ассура?

ато я использую IC6.14 и нигде не могу найти вылеченный IC6.15

А, что на местной кормушке этого нет? Я как-то пару недель в одном из топиков прочитал такое заявление:- "По Кэдансу у нас есть всё" - типа "нечего вам выкладывать".
Весь софт я нашёл на диком интернете, а лекарства либо там-же, либо на чайна-тауне, либо сам сварил. Было одно время малина с этим, с софтом, пока "браза" и "френд" всех не распугали.
Был у меня когда-то, кстати, доступ и в местную кормушку, но не находя ничего интересного я забыл про него и меня тоже.
"Ну и с прикладным софтом к нему ММСИМ,Ассура?" - по-моему только Ассура привязана.
Из-за специфики моего интернета аплоад гигабайтов мне не по зубам, а с инсталяцией и медициной можно.


А если говорить об ошибках Cadence (ошибках расчёта), то у меня была одна. Cadence был тогда IC5, а схема не рабочая, а весьма специфичный генератор сигналов для моделирования, - своеобраный мост из резисторов и источников напряжения. Cadence никаких ошибок и предупрждений не выдавал, но отрабатывал абсолютно не правильно, так, что не выполнялся закон Киргофа. Не понимал он эту конструкцию. Помогла замена схемы типа замены "треугольника" на "звезду".

kondensator42
BlackOps
Цитата(kondensator42 @ May 4 2012, 05:15) *
А, что на местной кормушке этого нет? Я как-то пару недель в одном из топиков прочитал такое заявление:- "По Кэдансу у нас есть всё" - типа "нечего вам выкладывать".

На мыло того кто такое заявление сделал. Нету там рабочего 6.15!


Пожалуйста, если можно помогите с лекарством? Софт то я скачаю это не проблема, но вот лекарство!
Можете мне рабочее лекарство для 6.15 скинуть на мыло? teslastrike @ yahoo . com

А ММСИМ11 вам случайно не попадался с лекарством?
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.