【经验】想要制作自定义的ADS设计套件吗？先来看看ADS原理图元件库的制作过程

01. 什么是设计套件(Design Kit)

工欲善其事，必先利其器，设计套件即是设计师在产品设计时手中的利器。

ADS是工程师用于各种高频和高速电路与系统设计应用的主力工具，覆盖芯片，模块，板级设计，要使用该设计环境并利用其仿真功能，设计人员应具有链接到模型文件或仿真数据的元件库，设计套件即是以设计师为本的元件库工具包。

对于IC设计人员，Foundry以设计套件的形式分发元件和模型，为每个工艺和每个CAD工具创建一个独特的设计套件，该套件提供给Foundry的客户即设计公司（Design House），以在设计其电路时使用。是德科技与Foundry合作，提供ADS元件和转换后的模型文件，以分发给IC设计人员。各种客户也都在自己创建设计套件。

ADS中的设计套件不仅仅有助于IC设计人员。该库结构可用于任何技术或工艺，以打包和分发可重用的元件集。利用本文提供的信息，任何人都可以创建用于ADS的设计套件。

所以，设计套件可以是Foundry提供的PDK，也可以是设计公司或系统集成商自己开发的Design Kit。在满足EDA工具使用标准的前提下，可以有多种形式，比如只是原理图（Schematic）元件模型库，也可以是用于布局（Layout）的Artwork micro Pcell，可以包含DRC和LVS功能，也可以是设计模板等。元件模型也是多种形式的，可以是网表（Netlist），子电路，Verilog-A模型以及用户定义的数据（如S参数）等等。所以设计套件的形式可以根据设计需求高度定制化。

02. 开发设计套件的必要性

在开始构建设计套件之前，请确保您确实需要设计套件。设计套件是元件库的复杂形式， ADS提供了多种方法来创建可重复使用部件的元件库。

您可以将DesignGuide视为元件库，尽管使用目的有所不同。DesignGuide以典型的仿真原理图，数据显示和详细的参考设计的形式对一个应用主题（例如放大器，混频器和LoadPull）进行了全面研究，本文讨论不涉及DesignGuide，详情请参考ADS Manual。

下表列出了可用于确定应创建哪种类型的元件库的条件：

从目前的市场发展和需求来看，除了Foundry提供的EDA工具PDK，很多设计公司也有自己独特的设计套件需求，越来越多的射频芯片设计公司想要建立自己独立使用的ADS设计套件以供内部产品开发使用，提升设计效率，除了常规的原理图和布局参数化部件外，还可能进一步需要DRC、LVS功能以及电热仿真工艺文件。

另外，一些模块和板级系统集成商也有设计套件需求，要么由芯片设计公司为其提供设计套件，要么由公司内部专职工程师开发，或者外包给KEYSIGHT EEsof技术支持与服务团队为其开发

03. 设计套件支持的ADS设计流程 

设计套件结合了ADS各个部分的功能和特性。如果IC设计者使用过ADS并具有ADS应用扩展语言（AEL）的经验，则可以轻易理解和创建设计套件。在较高的层次上，理解本文及其中提到的概念将指导您使用ADS开发集成设计流程。

本文的最终目的是鼓励ADS设计套件的标准化，包括结构形式化，文件格式和命名约定。标准化不限于ADS前后端设计流程和RFIC互操作协同设计流程。

ADS是一种灵活的工具，可以在各种设计流程中单独使用或与其它CAE工具结合使用。以下是受支持的设计流程：

从前端到后端

使您可以在ADS Schematic编辑器中输入设计，并使用ADS仿真器进行分析。您可以通过从Schematic生成Layout，也可以手动创建Layout。ADS提供了导出工具，可以将Layout导出转移到第三方制造工具。

前端

使您可以在ADS Schematic编辑器中输入设计，并使用ADS仿真器进行分析。然后将设计重新输入到单独的Layout工具中。为了验证布局的完整性，ADS Netlist Exporter用于创建网表以进行布局与原理图比较。

RFIC互操作协同设计流程

使您可以在Cadence Virtuoso Schematic或Layout中输入设计, 然后通过基于Interoperable PDK / IPL iPDK的互操作协同设计流程将设计转移到ADS的Schematic或Layout中，以便利用ADS仿真技术。

04. ADS设计套件标准

ADS是一个具有广泛定制功能的系统。设计套件需要彼此以及与系统中的所有工具共存，因此它们必须符合ADS标准。

ADS设计套件是与一组ADS元件相关的文件的逻辑分组。设计套件的结构是独立的，可以在不同用户或计算机平台之间轻松转移。ADS所需的所有元件信息都存储在设计套件内。

设计套件至少必须包括一个元件定义文件，原理图符号文件（除非使用ADS内置的通用符号），以及以模型文件，数据文件，原理图或网表形式提供的电路仿真器信息子电路。此外，可以提供其它可选文件来扩展设计套件的功能。

设计套件的目录（亦可称为文件夹）结构可被ADS识别，并且类似于ADS安装的目录结构。根据文件类型，所有文件都存储在特定目录中，必须遵循ADS设计套件文件结构的标准，与预定义结构的任何偏差都可能导致设计套件的过度复杂化，甚至无法在ADS中仿真您的设计。设计套件中的自定义扩展也会干扰ADS中的内置工具，并导致它们运行失败。

ADS设计套件工具包中的文件位于特定子目录中，子目录下标有设计套件本身的名称。为了分发，这些文件以压缩文件（.zip）格式打包。

无论使用什么技术，所有设计套件都需要各种目录，并且取决于设计套件的技术或配置，此外，还有其它一些可选目录，在设计套件中提供其它功能。关于各目录的功能描述请参阅ADS手册的设计套件文件结构相关内容Understanding the ADS Design Kit File Structure。

ADS设计套件必须包括：

至少一个元件定义文件。

原理图符号(使用ADS内置符号代替)。

*.defs库定义文件以将设计套件添加到工作区(Workspace)

下表列出了所有设计套件所需的目录和文件：

ADS设计套件必须以模型文件、数据文件、原理图或网表化的子电路的形式提供信息给电路仿真器，可使用以下目录之一的信息：

• circuit/models 下的网表
• circuit/data下的 MDIF文件等
• bin/$SIMARCH下的*.dll，*.sl和*.so文件
• <design_kit_lib>/schematic单元视图形式的子电路

在ADS中，可以从原理图界面的元件面板，库浏览器窗口以及ADS主窗口上的 Library View 选项卡中选择元件。 元件面板包含元件的位图（Bitmap），因此可以快速选择元件。 库浏览器向用户提供了更多信息，并包括根据其特征搜索元件的能力。 设计套件中的元件可以显示在元件面板中或在库浏览器中，或在两者中都可以显示。

下表列出了不同元件可获取形式所需的目录和文件

设计套件包含仿真器执行计算所需的信息，该信息可以在网表片段中作为模型卡或子电路模型提供。例如，如果设计套件使用的模型是用户编译的模型，则需要在设计套件的bin目录中提供自定义的仿真器可执行文件。另外，原理图子电路也可以作为模型，原始仿真数据可以mdif，s2p或citi文件的形式作为模型。

要提供仿真数据，需要在指定目录中提供以下文件：

补充说明

1. 元件定义文件位于<design_kit_name>/circuit/ael目录下，该目录中的文件<prefix>_<item>.ael是包含“ create_item()”语句的AEL文件，这些语句是每个元件的项目定义。每个元件可以位于单独的AEL文件中，也可以组合成一个AEL文件。 该AEL文件还可能包含每个元件所需的全局变量声明，表单定义或回调函数。

2. <design_kit_name>/de/ael目录也适用于存储设计套件的AEL文件，但不是circuit/ael中特定于元件定义的文件。该目录中AEL文件通常是boot.ael和palette.ael。 这些文件包含系统用于加载设计套件和配置元件面板的命令。

如果设计套件需要自定义AEL代码，那么这些AEL文件也可以放在此目录中，并且必须由ADS从boot.ael加载这些AEL文件，在配置文件eesof_lib.cfg中指定boot.ael配置变量。

3. boot.ael文件用于加载AEL文件，例如，用于加载元件项目定义和元件面板的AEL文件。要加载设计套件，必须提供boot.ael文件。boot.ael文件位于$HOME/<design_kit_name>/de/ael/目录下。

4. 库目录及文件描述

Main Library

05. 如何创建ADS设计套件

制作ADS设计套件的最简单方法是按照本文及所附视频讲述的设计套件开发步骤创建一个示例设计套件，以便熟悉开发流程。然后，您可以使用ADS设计套件的基本元件和其它元件中的信息来为特定应用量身定制套件。为了方便起见，ADS随附了有关ADS Design Kit Tutorial教程以及所有文件的副本，详情请参考ADS Manual。

下面以ADS原理图设计应用简要介绍设计套件的设计步骤。

06. 设计套件案例演示与总结

最后分享一个以S参数数据为元件模型的用户自定义设计套件的视频，S参数数据是两组不同封装尺寸的MLCC电容在测试夹具去嵌后的精确测量结果。