Cadence基本操作
--Carfic
文介绍Cadence软件的入门学习，原理图的创建过程， 本教程适合与初学着，讲得尽量的详细和简单，按照给出的步骤可以完全的从头到尾走一遍，本教程以最简单的共源放大器为例。打开终端，进入文件夹目录，输入 icfb &或者virtuoso&启动软件。 1.原理图绘制
1.点击 Tools的 Library Manager，如图1
图1
2.下一步，建立新的库File-New-Library，在name处取新库的名字（图2），并关联相应的工艺库，这次关联的工艺库是tsmc18rf（见图3，4）。
图2
图3 图4
3.接下来在，新建库（CS）下面建立原理图，在manager中点击新建的库，再点击File-New-Cell View，并取名字，此处仍取名cs（图5）。出现原理图（图6）
图5 图6
接下来可以进行原理图绘制，首先介绍几个快捷键：
F：调节界面至最全最合适模式
I：加入器件
Q：调整器件参数
W：连线
C：复制器件
R：旋转器件，在移动，复制和加器件的时候可以使用
X：保存电路并且检查是否有error和warning
L：给线标注名字，名字相同即相连，尽量不要取关键字的名字，如vdd！，gnd！等
P：加pin脚，在做symbol的时候使用，pin的名字和线的名字一样的时候，默认相连接。
E：进入symbol下一层电路
shift+M：移动器件不会影响线
shift+W：粗线
shift+R：镜像器件
ctrl + E：返回上一层电路图
4.第一步，先按I（图7），再选择tsmc18rf库，在cellnmos2v（在此工艺下的器件名，有些工艺是nch），并在view选择symbol，即可添加（图8）。 图7
图8
同样，可以加入此工艺库下的pmos，电阻和电容等，在简单仿真的时候，除晶体管外的元件（电压源，电流源）可以使用虚拟模拟元件，都在在analogLib下面。以添加DC电压源步骤为例，按I，再选择analogLib库，在cell中到vdc，并在view选择symbol（图9）。
图9
在添加器件的时候，还可以直接复制（按C）同一个库的器件，并且在Cell上直接修改名字。添加完器件后电路图为图10。
注意：1. 此处添加的analogLib库的元件有vdc，idc，gnd，cap(电容，此处做负载)，vsin。2. 为了不使得连线复杂，可以按L给线命名。
图10
5.为简单，暂时不设置mos管的参数，先设置电流源和电压源的值。 图11
选上idc后，按Q，将DC current设置为20u，见图11。同样，把vddx，gndx，sub线连接的电压源的DC voltage大小设置为1.8，0，0。
然后设置信号源，vsin，选上后vsin后，按Q进行设置，见图12：
图12
此处幅度设置为100mV，信号的直流偏置设置为0.9V，频率设置为1MHz，AC magnitude设置为1V，（其中DC voltage，Amplitude和Frequency是为了tran仿真，AC magnitude是为了AC仿真，DC voltage是为了DC仿真）。
关于单位：f：10^-15，p：10^-12，n：10^-9，u：10^-6，m：10^-3，k：10^3，M：10^6，G：10^9。
2.仿真
(1)DC AC TRAN仿真
DC：静态直流仿真 AC：小信号交流仿真 TRAN：信号瞬态仿真。
1.打开仿真平台，Lauch-ADE L，首先设置温度和器件模型库（ADE L左上角设置温度，Setup-Model Library设置器件模型），此虚拟机已经设置完成不用设置这两个，见图13。
图13
2.设置DC(图14)，AC(图15)和tran(图16)分析：
图14 图15
图16
Ac仿真调整了精度，Tran也可以调整，conservative是精度最高，仿真最慢的，在tran的options中设置max step可以提高精度。
3.保存好原理图，可以按X也可以点击下面截图处“保存加√”的按钮，点击ADE L的绿按钮就可以仿真了。原理图上的绿按钮也可以启动仿真（图17）。
图17
4.设置完后，ADE L见图18：
图18
5.如果报告没有报error，则仿真成功，在ADE L中选择Results-Annotate-DC Node Votages和DC Operation Points（图19），则电路各个节点值和直流工作点信息会标在原理图上器件附近，则可以选择观察相应仿真结果。在ADE L中点击Results-Direct Plot-Mai
n Form（图20），则可以选择观察除了DC仿真的相应仿真结果。
图19
图20 图21
在Main Form点击要观察的仿真结果，此电路是单端输出，则直接选择net，勾上Add to output（图21），直接在原理图上点击想观察的信号的电路线，结果图会自动显示，如无反应，则按下Esc键。
图22
6.原理图上的虚线，则是选中显示的图（图22）。补充：1. Results选项下面的Direct Plot和Print选项还有很多种出结果图的方式，可以自己探究。2.选择Output-To Be Plotted-Sele
ct On Schematic，则可以在原理图上选择想观察的电路线。
7.所观察结果也会显示在ADE L的outputs窗口中，下次就可以不用再设置，如图23。
图23
点击outputs右边暂停键下面的图，则可以出图，plotting mode可以选择出图模式，可以选择新出的图是否覆盖旧图。这时候，显示一下ac仿真结果，M键可以Mark结果。见图24：
图24
可以看到，4kHz的时候，增益为-29.64dB，说明电路不正常，需要debug。debug的时候，首先关注DC工作点是否正确。看电路图的DC信息，如图25：
图25
Debug
1.观察两个信息，Vgs和Vth的大小，Vds和Vdsat的大小，Vgs大于Vth则管子不在亚阈值区，Vds大于Vdsat则在饱和区。补充：也可以点击原理图的快捷键得知器件工作信息。如图26。
图26
2.点击DC Operation Points后，选择器件，观察信息中的，region，对应的数字表示处在的工作区域，0：截止，1：线性区，2：饱和区，3：亚阈值区。如图27：
图27
3.两种方式都能知道管子的工作区域，此处放大管处于线性区，为了使管子饱和，(1).可以
加大放大管的DC电流，(2).减小放大管所需要的电流，针对方案1，可以加大偏置电流源的大小，或者提高PMOS电流源的宽度，加大复制过来的电流。针对方案2，可以减小NMOS放大管子的宽长比。此教程采用加大PMOS复制管电流源大小的方法。如图28：
图28
4.再观察DC仿真结果，结果如图29：
图29
5.可以看到，所有管子处于饱和区，可以得到合适的仿真值。再进行AC仿真和tran仿真结果如下，此处tran仿真观察了输入和输出信号，outputs界面和仿真结果如图30和31：
图30
图31
6.仿真结果正常，要得到需要的仿真结果，需要计算，认真调整各个参数。
(2)参数仿真和计算器的应用
以改变输入信号偏置电压（vsin中的DC voltage），观察放大管子的gm值为例子，介绍参数仿真（改变DC voltage的值，得到gm的对应曲线的方法至少有三种方法，此教程提出
OP仿真法，学有余力的同学可以探究下其他方法，主要熟悉软件的操作）。
1.按Q，打开vsin信号源的object properties，将DC voltage值设置为一个变量，注意，不要设置为“dc”，“ac”等关键字，此处设为vin_dc（图32），并选择Variables-Copy From Cellview如图33：
图32 图33
2.在Design Variable窗口设置变量的值，如图34：
图34
3.打开setting outputs，即点击删除符号上面的按键，如图35：
图35
4.在calculator中选择Open，打开计算器，选择计算器中的op（注意，一定要先进行DC仿真），见图36，在原理图中选中要观察的管子，此处为nmos放大器，在出现的图框中的List中选出gm。如图37：
图36 图37
5.再看计算器显示，对应的公式出现在上面（图38），然后在Setting Outputs中选Get expression，得到计算器中表达式，并设置名字（图39），再点击add，添加至仿真结果界面中（图40）：
图38
图39
图40
6.接下来进行参数仿真，在ADE L中选择Tool-Parametric Analysis（图41），出现选参数分析界面，见图42：
图41
图42
7.在step mode选择扫描形式，此处选择线性扫描，扫20个点。我们观察DC仿真的op结果，所以在ADE L的Analysis可以将ac和tran仿真的enable去掉。然后，在Parametric analysis中点击绿按钮启动仿真，结果如图43：
图43
8.接下来，可以保存仿真设置，在ADE L中选择Session-Save State，按图44设置，点击OK即可。
图44
