首先说明两点:
1、不同的商用电磁场仿真工具可能采用的算法不同,但对于偏上电感等常见结构,在各仿真器设置正确的情况下,各仿真工具得到的结果应该相似。如果对仿真结果有疑问,最简单的验证方法是:对同一模型使用不同原理的两种电磁场仿真工具进行仿真,看结果是否接近,另外前提是仿真器的设置要正确。
Momentum
Momentum是混合信 与系统仿真软件ADS(Advanced Design System)中的一部分。ADS软件现在属于Keysight公司(2014年从安捷伦公司分出来的)。Momentum最早与1993年从IMEC分出来的公司Alphabit开发,后来被惠普收购,后来又分出来安捷伦,再后来又分出来keysight公司。
Momentum采用的是2.5D矩量法(MoM),只适用于层状结构,但是现在版本中,也集成了有限元分析(FEM)和有限时域差分算法(FDTD),从而扩展了适用范围。
Momentum的设置相对于HFSS稍微简单一点,在添加激励方面,并不需要制定显式的参考点位,当衬底地不存在地平面是,它默认以地平面为参考,否则会以无限远处的电位为参考。
为了得到准确的结果,Momentum的端口尺寸必须满足以下两点:
1、Momentum计算电磁场分布式,会认为从激励端口负端到正端的电流没有延时,这仅在端口正负端距离远小于波长时才成立,所以一般要求正负端距离小于波长的1/10,包括显式的正端和负端的距离或者正端到衬底底部地平面的距离
Momentum一大优势是与ADS连接紧密,如果统一采用ADS平台进行电路和版图设计,十分方便。Momentum支持电磁场和电路之间的联合仿真,在电路中对无源元件尺寸修改后,能自动更新到版图中,自动完成新版图的电磁场仿真。但存在的问题是,ADS在集成电路版图设计方面远不如cadence和Synopsys流行。
现在必将常见的软件平台的组合搭配是:
ADS做电路和系统仿真、HFSS做电磁场仿真、Cadence画版图、Calibre做DRC和LVS和参数提取
注意:
ADS的help文档写的很好,全面且详细,可其他两个软件的帮助文档不在一个级别上,甚至可以说不逊于教科书。而且ADS提供了很多实例和设计指导,选择合适的例子,把里面的待测元件换成自己的电路,会起到事半功倍的结果。
Momentum支持的代工厂非常多, 上可查
关于Momentum学习的经验分享:
学习momentum仿电感的步骤
1、先看看ads里自带的关于momentum的基础知识,对momentum有一定的了解。
2、接下来开始做仿电感的准备
a、先定义substrate(一般工艺厂商会提供的):momentum-substrate-open(找到slm文件所在的路径)——precompute
b、mesh定义——mesh frequency(电感的自谐振频率)-precompute——最好把horizontal side current选上(一般电感是用最顶层金属,也即最厚的金属层制作的) //对mesh的了解ads自带的帮助文档里有详细的解说(这个理解很重要)
c、画版图
d、加port(port的类型最好选择internal)
e、momentum—simulation—s-parameters
至此layout里的工作完成
新建一个原理图
选s2p_ 加一个term即可(另外一端接地) Browse——选择layout仿出来的data文件的路径
file type——dataset
这样就可以仿出电感的S参数了,写两个公式就可以读出电感值及其Q值。
可能只有对momentum有一点了解的才能看懂
较好的参考文件:
https://www.pianshen.com/article/31931372686/
http://www.mweda.com/mwqa-5112-1.html
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