RFIC電路電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化

解上述方程組最常用的方法是牛頓試射法。它的基本原理是：假設(shè)電路相應(yīng)的周期T已知，在某個(gè)初始狀態(tài)下，在周期T 內(nèi)對(duì)電路做傳統(tǒng)的電路瞬態(tài)分析，判斷v(0)=v(T)是否滿足，如不滿足，令v(0)=v(T)，再做瞬態(tài)分析，如此迭代下去，直到找到滿足 v(0)=v(T)的初始狀態(tài)。

在上述過程中，要做大量的矩陣運(yùn)算，因此這對(duì)電路的規(guī)模有限制，目前的仿真一般不超過300個(gè)節(jié)點(diǎn)。

試射法是時(shí)域中的方法，電路非線性的強(qiáng)弱或信號(hào)是否接近正弦不影響方程規(guī)模與內(nèi)存量，迭代的收斂性取決于v(T)與v(0)之間關(guān)系非線性的程度，而不是電路本身的非線性，因此對(duì)一些強(qiáng)非線性電路也能收斂。它的缺點(diǎn)是較難處理分立元件。在時(shí)域中，要想準(zhǔn)確地計(jì)算失真，需要選擇合適地仿真允差和算法。

諧波平衡法：諧波平衡是一種在頻域求電路穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的方法。首先將信號(hào)表示成為傅立葉展開的形式，在節(jié)點(diǎn)處的各次諧波分量都列寫KCL方程組，把時(shí)域中的微分方程轉(zhuǎn)化為頻域中的代數(shù)方程，然后用牛頓迭代求解傅立葉系數(shù)。需要特別注意的是由于非線性元件的特性表示是在時(shí)域中的，因此它們的計(jì)算要先在時(shí)域中進(jìn)行，再使用傅立葉變換將它們變換到頻域。而要計(jì)算時(shí)域的非線性電阻電流與非線性電容電荷，又要先用逆傅立葉變換將激勵(lì)信號(hào)V(ω)轉(zhuǎn)換到時(shí)域。

諧波平衡法實(shí)質(zhì)上是頻域中的非線性分析方法，適合于對(duì)非線性不強(qiáng)的電路做近似正弦的穩(wěn)態(tài)分析，如放大器的畸變與交調(diào)分析。當(dāng)電路的非線性較強(qiáng)時(shí)，就要取基波的很多次諧波分量來模擬失真的正弦信號(hào)，失真越大，取的諧波次數(shù)就越多，這樣就會(huì)使方程規(guī)模增大成非線性時(shí)的另一困難是迭代時(shí)更難收斂。

近年來為了加快分析速度，提高效率，以適RFIC的需要，在這兩種方法的基礎(chǔ)上有不少新的進(jìn)展，如基于Krylov子空間迭代的方法、包絡(luò)分析法、多變量偏微分方程法等。有興趣的讀者可參考有關(guān)文獻(xiàn)。

結(jié)語

射頻集成電路的發(fā)展方向是更高的頻率應(yīng)用范圍和更寬的帶寬，這在實(shí)現(xiàn)上需要半導(dǎo)體技術(shù)新工藝的不斷發(fā)展，在設(shè)計(jì)中需要更加精確和可靠的CAD技術(shù)支持。