Designwerkzeuge

Zusammenfassung

Am Beginn des Fertigungsprozesses einer integrierten Schaltung steht der Entwurf und das Design. Sind die Anforderungen an eine neu zu entwerfende Schaltung definiert, werden wir nach geeigneten Schaltungsvarianten Ausschau halten. Wenn wir etwas passendes gefunden haben, gilt es, unsere Schaltung in groben Zügen zu dimensionieren. Viele Schaltungsentwickler bevorzugen heutzutage dafür immer noch Papier, Bleistift und Taschenrechner. Mittlerweile kennen wir auch computergestützte Werkzeuge, die uns bei der Dimensionierung helfen. Im Abschnitt „Symbolische Analyse“ wird näher darauf eingegangen. Nach der groben Dimensionierung muß die Überprüfung unseres Entwurfes erfolgen. Dies geschieht mit Hilfe der numerischen Analyse. Hier sind SPICE und alle SPICE-ähnlichen Derivate zu nennen. Diese mächtigen Werkzeuge erlauben es uns, die Schaltung unter Berücksichtigung aller Belange wirklichkeitsgetreu zu simulieren. Die Simulation wird uns die Information darüber geben, ob unsere Schaltung wie vorgesehen funktioniert. Wir werden Hinweise finden, die uns helfen, falls wir die Bauteilparameter korrigieren müssen. Haben wir unseren Schaltungsentwurf ausreichend verifiziert, können wir die Umsetzung in ein Layout vornehmen. Zum Entwurf integrierter Schaltungen verwenden wir in der Regel komplette Programmpakete wie Cadence oder Mentor Graphics. Die Basis all dieser Pakete ist ein CAD-Programm zum Zeichnen von Schaltplan und Layout. Daneben finden sich Programme zur Synthese und Analyse von Schaltungen. Exemplarisch werde ich in diesem Kapitel auf diese Werkzeuge eingehen. Obwohl die Nutzung von Synthesewerkzeugen in der analogen Schaltungstechnik noch nicht denselben Stellenwert wie in der digitalen Schaltungstechnik hat, wollen wir hier die prinzipielle Vorgehensweise studieren.