The article presents original tools for automating designing sigma-delta modulators working in the current mode. The solution makes it possible to optimize any modulator structure, to verify the compliance of the project with technological rules and to automate designing the layout of the circuit. The tools are compatible with popular design environments for CMOS circuits and with languages for describing circuit architectures. The proposed solution offers the designer the freedom of defining parameters expected of the modulator. The final result of the design process is a modulator topography obtained in a fully automated way and ready for fabrication. The effectiveness of the tools is demonstrated with an example of a modulator based on a current-to-frequency converter. The result of the design process was an SNDR coefficient equal to 76dB and the Walden’s FoM equal to 616fj/step for 20kHz bandwidth.
PL
W artykule zaprezentowano autorskie narzędzia służące automatyzacji projektowania modulatorów sigma-delta pracujących w trybie prądowym. Przedstawione rozwiązanie umożliwia optymalizację dowolnej struktury modulatora, weryfikację zgodności projektu z regułami technologicznymi oraz automatyzację projektowania layoutu układu. Narzędzia zgodne są z popularnymi środowiskami projektowania układów CMOS oraz językami opisu architektury układów. Zaproponowane rozwiązanie oferuje projektantowi swobodę definiowania oczekiwanych parametrów modulatora, a finalnym rezultatem procesu projektowego jest w pełni automatycznie uzyskana topografia modulatora nadająca się do fabrykacji. Skuteczność narzędzi zademonstrownao na przykładzie modulatora bazującego na przetworniku prąd-częstotliwość. W wyniku procesu projektowego uzyskano współczynnik PSNR równy 76dB oraz Walden’s FoM równy 616fj/step dla pasma 20 kHz.
The current work is an answer to the problem of designing switched-current (SI) circuits, which is usually a complex issue in the field of microelectronics. The mentioned task is a source of many mistakes and takes a lot of time for designers, therefore authors of the article decided to propose a software solution. This article presents an environment for design automation of analogue circuits in the switched currents technique. It points out the utility advantages of the described tools, which make the work of a VLSI designer much easier, moreover offering a possibility to parameterise the design process considering power consumption, chip area usage and its working speed. It also presents results of an automatic generation of a filter pair circuit, as well as a DCT circuit - automatically generated with the proposed SI-Studio software tools.