低压低功耗模拟集成电路设计简介及探讨

文理祥

摘要：集成电路系统设计通常为数模混合电路的系统设计，其中的数字集成电路设计部分，通常可以依靠一些电路综合系统软件来简化设计流程，例如使用Lattice公司的ispLEVER、Altera公司的QuartusⅡ等等软件，通过利用这些数字集成电路设计自动化EDA的辅助工具，可以极大降低数字集成系统设计的复杂度。相对的，模拟集成电路设计EDA辅助工具发展就比较滞后，导致集成电路系统中的模拟集成电路部分，其每个细节都需要工程师亲自去设计与调整，特别在工艺特征尺寸越来越小的当下，为兼容数模混合工艺需求，模拟集成电路设计面临更进一步的低压低功耗需求，极大增加了设计难度。

关键词：模拟集成电路设计；低压低功耗；数模混合；工艺特征尺寸

随着人们对电子设备，特别是对移动电子设备功耗指标要求的进一步提高，集成电路系统设计面临更低的电源电压与功率损耗需求。对于集成电路系统的数字集成电路方面而言，其数字逻辑电路的主要功耗来源于动态功耗，且该动态功耗值与电路电源电压的平方成正比，亦与工作频率成正比，而模拟集成电路方面的功耗来源更为广泛与复杂，综合整个集成电路系统而言，降低功耗最有效的方法依旧是降低电源电压，由此，当前的集成电路系统设计更偏重于低压低功耗设计。然而，在仅仅降低电源电压的情况下，模拟集成电路方面的功耗并没有我们期望的那样降低，类似的现象令模拟集成电路的低压低功耗设计面临着诸多挑战，引起了业界广泛的重视与关注。……