实战篇丨法动EDA电磁大脑赋能FDSPICE®更优更快

时间： 2024-09-28 来源：法动科技公众号

技术问答

中国射频EDA领军品牌法动EDA为解决用户需求，利用法动EDA电磁大脑人工智能技术加速法动FDSPICE^®更优更快，为FDSPICE^®赋能。

这一篇文章将从实战实用的角度介绍法动FDSPICE^®。

法动FDSPICE^®是一款功能强大的模拟/射频仿真工具，它能够对模拟/射频高速电路进行精确的仿真和分析。通过仿真电路在各种条件下的行为，设计师可以更好地理解电路的性能，并对其进行优化。这种仿真能力使得FDSPICE^® 成为模拟/射频高速电路设计领域的一款重要工具。

法动FDSPICE^®提供了丰富的模型和库文件，这些模型涵盖了各种模拟/射频元件和电路结构。设计师可以利用这些模型和库文件快速搭建和仿真复杂的模拟/射频电路，大大提高了设计效率。同时，这些模型和库文件都是经过严格验证的，确保了仿真结果的准确性和可靠性。

法动FDSPICE^®还具有强大的优化功能。它可以根据设计师设定的目标和约束条件，自动调整电路参数以达到最优性能。这种优化功能够大大简化设计过程，提高设计的成功率。同时，FDSPICE^® 还提供了丰富的优化算法和策略，设计师可以根据自己的需求选择合适的优化方法。

以下，从一个LC滤波器为例，介绍法动FDSPICE^®的优化流程，操作流程如下图1。

图1 优化流程图

1、制定规格

图2 LC滤波器电路图

设计指标：

2、在UltraEM训练AI库单元（FCell）

AI库单元通常由FCell定义，UltraEM®可以用来构建FCell。

1. 设置工艺。在UltraEM^®中用户可以导入工艺文件，也可以手动设置如图3所示。

图3 设置工艺

2. 编写并导入库文件。用户需要使用Python语言编写库单元文件，导入UltraEM^®的库中，如图4所示。

图4 导入库文件

库单元导入后可在用户界面左下角Library界面调用，如图5所示。

图5 调用库文件

3. AI训练。调用库单元如图6、图7所示。

图6 UltraEM^®中的参数化电感模型

图7 UltraEM^®中的参数化电容模型

添加激励，如图8所示。

图8 添加激励

进行AI训练参数范围设置（参数范围用“,”相隔），如图9、图10所示。

图9 AI训练

图10 参数范围设置

下载FCell。点击Run，在Message栏中显示完成训练后，点击Download，下载FCell供FDSPICE^®和其他法动软件工具使用，如图11所示。

图11 完成AI训练

3、导入FCell

用户需要在FDSPICE^®导入AI训练得到的FCell，导入后如图12所示。

图12 导入AI Model

4、连接电路并查看结果

在FDSPICE^®放置FCell并连接电路图，添加激励后如图13所示。

图13 添加激励

双击导入的FCell设置参数，如图14所示。

图14 参数设置

初步仿真结果如图15所示。

图15 初步仿真结果

当前结果在通带1-3GHz的插损为1.6dB，大于1dB，不符合设计指标。

5、设置优化目标及参数范围

使用Optimization功能优化电路，设置优化目标及参数范围，如图16所示，设置的电感内径参数范围为50-100um，设置优化目标插损在1-3.5GHz时小于1dB。

图16 设置优化目标及参数范围

优化结果如图17所示。

图17 优化结果

6、查看结果

应用参数后再次仿真，结果如图18所示，在1-3.5GHz，插损小于1dB，达到期望指标，优化完成。

图18 优化前后结果对比

以上，基于一个LC滤波器为例对FDSPICE^®的设计优化流程进行了详细介绍，直观地展示了FDSPICE^®的优化功能在实际设计中的应用。首先，设定了通带、插入损耗和截止频率等设计指标；然后，在UltraEM^®中对LC滤波器的电路单元L和C分别通过设置工艺、编写并导入Python几何描述文件、添加激励、扫描等步骤完成FCell建库；将FCell单元库导入FDSPICE^®并完成LC滤波器的初步设计；在初步仿真结果不符合设计指标的情况下，利用FDSPICE^®的优化功能对电路进行了优化，通过设定优化目标和参数范围，FDSPICE^®成功地找到了满足设计要求的最佳参数组合。最终，优化后的LC滤波器在通带范围内的插损达到了设计要求，验证了FDSPICE^®优化功能的有效性。此外，FDSPICE^®可以处理包含有源器件的仿真及优化，也可以处理原理图和版图的联合仿真及优化。

综上所述，FDSPICE^® 作为一款用于模拟/射频高速电路设计优化的EDA工具，具有功能强大、模型丰富、优化能力强和界面友好等优点。它能够帮助设计师更好地理解和优化模拟/射频高速电路，提高设计效率和质量。

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