Study of design methods and CAD tools for analog integrated circuits
Etude des méthodes de conception et des outils de CAO pour la synthèse des circuits intégrés analogiques
Résumé
Design high performance analog integrated circuits suffered many difficulties, especially from the trend toward low supply voltage and low power consumtion driven by the proliferation of portable devices powered by batteries. And endure the lack of CAD tools to automate the layout phase, which still consume considerable time. This thesis adddresses two different but complementary topics, design of low supply voltage analog integrated circuits, and development of CAD tools to automate the layout of these circuits using optimization algorithms. The first part of this thesis proposes, a new design method dedicated for designing low supply voltage analog integrated circuits. The second part, presents our contribution to the automation of the layout of analog circuits. Our detailed study on all analog constraints need to be respected by anay automatic layout tool (Generator, Placer, Router, Compactor) in order to meet design specifications. Our contribution to the development of CHIRVAN (automatic layout tool developed by CNET Grenoble dedicated for analog/mixed-signal integrated circuits). And finally, the optimization algorithm we propose to solve the problem of placement of analog cells, based on the analog constraints we defined earlier.
La réalisation des circuits analogiques à hautes performances souffre de difficultés principalement dues à la réduction de la tension d'alimentation et à la réduction de la consommation, qui sont conduites par la prolifération des systèmes portables aliméntés par des batteries, mais pâtit aussi du manque d'outils de CAO permettant d'automatiser la phase de layout qui est assez laborieuse et prend beaucoup de temps. Cette thèse se situe dans ce contexte. Elle traite de deux domaines assez distincts mais complémentaires, à savoir la conception de circuits intégrés analogiques à faible tension d'alimentation, et la génération automatique (ou assistée) du layout de ces circuits à l'aide d'algorithmes et de logiciels appropriés. L'aboutissement de cette thèse est, premièrement, la création d'une nouvelle méthode de conception de circuits intégré analogiques, plus précisement la génération d'une technique de conception de nouvelle structure, plus adaptée aux basses tensions d'alimentation et aux faiblesconsommations, deuxièmement, notre contribution à l'automatisation de la phase du layout des circuits intégrés analogiques, à savoir l'étude détaillée des contraintes analogiques à prendre en compte dans tout outil d'automatisation du layout (Générateur, Placeur, Routeur, Compacteur), ainsi que notre participation au développement de CHIRVAN (outil d'automatisation des masques des circuits intégrés analogiques et mixtes, développés au CNET Grenoble) en aidant à sa mise au point, en l'utilisant, en proposant des améliorations, et surtout en consacrant tous nos efforts à développer un algorithme de placement des cellules analogiques qui prend en compte toutes ces contraintes analogiques
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