9787121241031 CMOS模擬集成電路EDA設計技術 電子工業齣版社 戴瀾 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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戴瀾 著

圖書標籤:

• CMOS模擬電路
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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121241031

商品編碼：29541439069

包裝：平裝

齣版時間：2014-08-01

基本信息

書名：CMOS模擬集成電路EDA設計技術

定價：35.00元

作者：戴瀾

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2014-08-01

ISBN：9787121241031

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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CMOS模擬集成電路、版圖設計及物理驗證的4款主流EDA工具軟件全介紹。

內容提要

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電子設計自動化（Electronic Design Automation，EDA）工具主要是指以計算機為工作平颱，融閤應用電子技術、計算機技術、智能化技術新成果而研製成的電子輔助軟件包。該軟件包可以使設計者在虛擬的計算機環境中進行早期的設計驗證，有效縮短瞭電路實體迭代驗證的時間、提高瞭集成電路芯片設計的成功率。一款成功的集成電路芯片源於無數工程師成功的設計，而成功的設計在很大程度上又取決於有效、成熟的集成電路EDA 設計工具。
本書主要介紹目前廣泛應用的CMOS 模擬集成電路、版圖設計及物理驗證EDA 工具平颱。主要包括電路設計工具Cadence Spectre 和Synopsys Hspice，版圖設計工具Cadence Virtuoso 和物理驗證工具MentorCalibre。內容涵蓋CMOS 模擬集成電路設計EDA 工具的發展、現狀及基礎理論和設計實例。本書通過基礎和實例結閤的方式，由淺入深、係統地介紹瞭以上四類CMOS 模擬集成電路EDA 工具的基礎知識和設計仿真方法，覆蓋範圍廣，工程實用性強。

目錄

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章 CMOS模擬集成電路EDA技術
1.1 CMOS模擬集成電路EDA技術概述
1.2 CMOS模擬集成電路設計流程
1.3 CMOS模擬集成電路EDA工具分類
1.4 CMOS晶體管EDA仿真模型
1.5 小結
第2章 電路設計及仿真工具 Cadence Spectre
2.1 Spectre的特點
2.2 Spectre的仿真設計方法
2.3 Spectre與其他EDA軟件的連接
2.4 Spectre的基本操作
2.5 Spectre庫中的基本器件
2.6 小結
第3章 Cadence Spectre設計應用
3.1 Spectre仿真基本流程
3.2 運算放大器的設計與仿真
3.3 小結
第4章 電路設計及仿真工具 Synopsys Hspice
4.1 Hspice簡介
4.2 Hspice仿真窗口簡介
4.3 Hspice仿真網錶描述
4.4 元件語句描述
4.4.1 無源元件語句描述
4.4.2 有源元件語句描述
4.4.3 激勵源元件語句描述
4.5 元件模型語句描述
4.6 子電路語句描述
4.7 庫文件語句描述
4.8 電路分析結果輸齣語句
4.9 常用仿真控製語句
4.10 電路基礎仿真分析語句
4.10.1 直流仿真分析語句
4.10.2 瞬態仿真分析語句
4.10.3 交流仿真分析語句
4.11 小結
第5章 Synopsys Hspice設計應用
5.1 Hspice的基本設計流程
5.2 運算放大器的Hspice的設計與仿真
5.3 小結
第6章 物理版圖設計工具 Virtuoso Layout Editor
6.1 Virtuoso 界麵介紹
6.2 Virtuoso 基本操作
6.3 運算放大器版圖設計實例
6.3.1 NMOS晶體管版圖設計
6.3.2 運算放大器版圖設計
6.4 小結
第7章 版圖驗證及參數反提工具Mentor Calibre
7.1 Calibre DRC檢查
7.2 Calibre LVS檢查
7.3 Calibre參數提取
7.4 Calibre與Hspice的後仿真驗證
7.5 小結

作者介紹

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戴瀾博士，北方工業大學副教授。陳铖穎博士，中國科學院微電子研究所助理研究員。主要從事射頻/模擬集成電路設計與研究，具有豐富的教學與科研經驗。

文摘

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序言

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《深耕基石：現代電子係統的設計之道》 這是一部深入探索現代電子係統核心構建模塊——模擬集成電路（Analog Integrated Circuits）——設計理念與實踐的著作。本書聚焦於那些支撐起我們日常生活中無數電子設備運轉的無形之手，旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，理解模擬集成電路如何從概念走嚮現實，並最終融入到我們觸手可及的技術産品之中。 引言：模擬的魅力與挑戰 在數字世界飛速發展的今天，模擬集成電路依然扮演著不可或缺的角色。無論是通信係統捕捉無綫電波，還是傳感器感知環境的細微變化，抑或是音視頻信號的處理，模擬電路都是這一切的起點和終點。它們負責將連續變化的物理世界轉化為可被數字係統理解的信號，並將數字係統的處理結果重新轉化為物理世界的行為。這種“溝通”的能力，賦予瞭模擬電路獨特的魅力。 然而，模擬電路的設計也充滿瞭挑戰。與數字電路的離散狀態不同，模擬信號的連續性使得設計對噪聲、乾擾、器件非理想性等因素極為敏感。微小的偏差都可能導緻電路性能的顯著下降，甚至功能失效。因此，對模擬電路的深入理解，以及對設計工具和方法的熟練掌握，是每一位電子工程師必備的技能。 第一篇：模擬集成電路基礎理論的堅實地基 本書的第一篇，我們將一同迴顧和夯實模擬集成電路設計的基礎理論。這部分內容並非簡單的概念堆砌，而是從工程應用的視角齣發，深入剖析基本原理。 晶體管的奧秘： 我們將從最基本的半導體器件——MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）入手，詳細探討其工作原理、各種工作模式（如亞閾值區、飽和區）下的電學特性。通過理解晶體管的電流-電壓關係、跨導、輸齣電阻等關鍵參數，為後續電路設計打下堅實基礎。我們將分析不同工藝下的晶體管特性差異，以及這些差異對電路性能的影響。 基本模擬電路模塊的構建： 在掌握瞭晶體管的特性後，我們將進入對各種基本模擬電路模塊的學習。這包括： 放大器： 從單級放大器（如共源放大器、共漏放大器、共柵放大器）到多級放大器，深入分析其增益、帶寬、輸入輸齣阻抗、電源抑製比（PSRR）等關鍵指標。我們將探討不同拓撲結構的設計權衡，以及如何通過負反饋等技術來改善性能。 差分放大器： 作為模擬電路設計的核心單元，差分放大器在抑製共模噪聲、提高綫性度方麵具有顯著優勢。我們將詳細分析其工作原理、共模抑製比（CMRR）、差模增益等，並介紹各種差分對的實現方式。 電流源與電壓源： 準確可靠的電流源和電壓源是模擬電路正常工作的“血液”。我們將研究各種電流鏡（Current Mirror）的結構和設計，包括鏡像誤差的分析與抑製，以及帶隙基準電壓源（Bandgap Reference）的設計原理，確保電路在溫度和電源波動下的穩定性。 濾波器： 模擬濾波器是信號調理的關鍵環節，用於選擇性地通過或抑製特定頻率的信號。我們將介紹各種濾波器類型（如低通、高通、帶通、帶阻），以及它們的頻率響應特性。討論有源濾波器和無源濾波器的設計方法，以及它們在不同應用場景下的優劣。 噪聲與失真： 模擬電路設計中，噪聲和失真始終是繞不開的難題。我們將深入分析各種噪聲源（如熱噪聲、閃爍噪聲）的産生機理，以及它們如何影響電路的信噪比。同時，我們也會探討諧波失真（HD）和互調失真（IMD），並介紹降低這些非綫性效應的設計策略，例如選擇閤適的器件偏置點、使用高綫性度的電路拓撲等。 第二篇：現代模擬集成電路設計的高級主題與實踐 在掌握瞭基礎理論之後，本篇將帶領讀者進入更高級的設計領域，探討現代模擬集成電路設計中至關重要的技術和挑戰。 頻率響應與穩定性： 任何放大電路都存在有限的帶寬，並可能在某些條件下發生振蕩。我們將詳細分析放大器電路的頻率響應，理解極點（Poles）和零點（Zeros）對電路性能的影響。更重要的是，我們將深入研究電路的穩定性問題，學習波特圖（Bode Plot）、相裕度（Phase Margin）、增益裕度（Gain Margin）等判據，並掌握各種頻率補償技術，如密勒補償（Miller Compensation），以確保電路的穩定工作。 射頻（RF）模擬電路設計： 隨著無綫通信技術的飛速發展，射頻模擬電路的設計成為瞭一個熱門領域。本節將重點介紹射頻電路設計的特殊性，例如高頻效應（如寄生電容、電感），以及如何設計低噪聲放大器（LNA）、混頻器（Mixer）、振蕩器（Oscillator）等關鍵射頻模塊。我們將探討阻抗匹配（Impedance Matching）的重要性，以及如何使用史密斯圓圖（Smith Chart）等工具來解決高頻設計中的阻抗問題。 電源管理集成電路（PMIC）設計： PMIC是現代電子設備中不可或缺的組成部分，負責為係統提供穩定、高效的電源。我們將介紹各種DC-DC轉換器（如降壓、升壓、升降壓轉換器）的設計原理，包括開關穩壓器的基本拓撲、控製策略和紋波抑製技術。此外，我們還將討論低壓差（LDO）綫性穩壓器的設計，以及其在低噪聲應用中的優勢。 數模混閤電路基礎： 現代集成電路往往集成瞭數字和模擬功能。我們將介紹數模混閤電路的設計理念，包括模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的基本原理和分類。理解不同ADC/DAC架構（如逐次逼近型、Σ-Δ型、流水綫型）的特點，以及它們在精度、速度和功耗上的權衡。 電路版圖設計與物理效應： 模擬集成電路的設計不僅僅局限於理論計算，物理版圖的設計同樣至關重要。我們將探討版圖規則（Layout Rules）的遵守，以及版圖對電路性能的直接影響，例如寄生效應（Parasitic Effects）的産生、匹配（Matching）的實現、噪聲耦閤（Noise Coupling）的抑製等。理解如何通過精細的版圖設計來最大化電路的性能。 第三篇：現代EDA工具在模擬集成電路設計中的應用 隨著集成電路設計的復雜性日益增加，EDA（Electronic Design Automation）工具已成為模擬電路設計不可或缺的利器。本篇將詳細介紹EDA工具如何賦能現代模擬集成電路的設計流程。 設計流程概覽： 我們將梳理從概念設計到芯片流片（Tape-out）的整個模擬集成電路設計流程，重點關注EDA工具在其中的角色。這包括： 原理圖輸入與仿真（Schematic Entry & Simulation）： 介紹如何使用主流的EDA工具（如Cadence Virtuoso, Synopsys Custom Compiler）繪製電路原理圖，並使用Spice類仿真器（如Spectre, HSPICE）進行直流、交流、瞬態等多種分析，驗證電路的基本功能和性能。 版圖設計與驗證（Layout Design & Verification）： 闡述如何利用EDA工具進行電路版圖的繪製，包括規則檢查（DRC，Design Rule Check）和版圖與原理圖一緻性檢查（LVS，Layout Versus Schematic）。這些步驟對於確保設計能夠成功流片至關重要。 寄生參數提取（Parasitic Extraction）： 介紹如何使用EDA工具從版圖中提取寄生電容和電感等參數，並將這些參數迴嵌到電路模型中進行更精確的仿真。 版圖後仿真（Post-Layout Simulation）： 強調進行版圖後仿真的必要性，尤其是在高頻和對精度要求極高的模擬電路設計中，版圖後的仿真能夠更真實地反映芯片的實際性能。 高級仿真與優化技術： 除瞭基本的仿真功能，EDA工具還提供瞭許多高級的功能來加速設計和優化性能。 參數掃描與優化（Parameter Sweeping & Optimization）： 介紹如何利用EDA工具進行參數掃描，以瞭解不同參數取值對電路性能的影響，並指導設計者進行參數選擇。同時，我們將探討如何使用自動化優化功能，讓工具根據預設的目標自動調整電路參數，以達到最佳性能。 濛特卡洛仿真（Monte Carlo Simulation）： 模擬電路的性能受到器件參數的隨機波動影響。濛特卡洛仿真能夠模擬這些隨機性，評估電路在工藝變化下的成品率（Yield）和性能分布。 版圖感知仿真（Layout-Aware Simulation）： 探討一些EDA工具如何整閤版圖信息進行更智能的仿真，例如考慮版圖對稱性帶來的性能提升，或者版圖耦閤帶來的不利影響。 特定的EDA工具應用案例： 為瞭讓讀者對EDA工具有更直觀的認識，本書將結閤一些常見的應用場景，演示特定EDA工具的功能和使用技巧。例如，如何使用EDA工具設計一個高性能的運算放大器，或者如何使用工具進行射頻電路的阻抗匹配分析。 結語：驅動未來的微小世界 模擬集成電路，這些隱藏在芯片深處的微小世界，卻擁有著驅動現代科技發展的強大力量。從智能手機到汽車電子，從醫療設備到物聯網傳感器，它們無處不在，默默地扮演著連接物理世界與數字世界的橋梁。 本書希望通過對模擬集成電路基礎理論、高級設計技術以及EDA工具應用的深入探討，為有誌於投身於這一領域的工程師提供一個堅實的起點和有益的參考。理解和掌握這些核心技術，將使我們能夠設計齣更高效、更可靠、更智能的電子係統，為未來的科技進步貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

初識這本書，我抱著極大的期待，畢竟“CMOS模擬集成電路EDA設計技術”這個主題本身就充滿瞭挑戰與魅力。我之前在學校學習過一些基礎的模擬電路知識，但對於如何將這些理論轉化為實際的EDA（電子設計自動化）流程，總感覺隔著一層窗戶紙。這本書的題目精準地抓住瞭我學習中的痛點，我渴望瞭解如何利用現代EDA工具來高效地完成復雜模擬電路的設計、仿真、版圖繪製以及驗證。想象一下，能夠通過軟件的強大功能，將我腦海中的電路設計圖轉化為現實中可以工作的芯片，這本身就是一件令人興奮的事情。我特彆關注書中是否能提供清晰的EDA工具使用指南，比如Cadence Virtuoso、Synopsys Custom Compiler等，以及如何將這些工具與CMOS工藝庫相結閤。同時，對於設計流程中的關鍵環節，如電路的原理圖輸入、參數提取、後仿真、寄生參數提取、版圖設計、DRC（設計規則檢查）和LVS（版圖與原理圖一緻性檢查）等，書中能否有詳盡的步驟和實際案例講解，這將大大降低我學習的門檻。我希望這本書能夠不僅僅停留在理論層麵，而是能提供切實可行的工程實踐指導，讓我能夠真正上手，解決實際設計中遇到的問題。

評分☆☆☆☆☆

最近我一直在研究CMOS模擬集成電路的EDA設計技術，試圖瞭解如何在先進工藝節點下實現高性能、低功耗的設計。市麵上相關的書籍不少，但我一直找不到一本能夠深入到 EDA 工具細節，並且能夠結閤實際工程案例進行講解的。這本書的名字恰好是我所需要的，我希望它能夠詳細闡述如何在 Cadence 或 Synopsys 的 EDA 工具鏈中，對復雜的模擬電路進行從原理圖輸入、參數提取、仿真分析，到版圖設計、DRC/LVS 驗證的全流程進行精細化操作。我特彆想知道，書中是否會提供一些關於如何優化電路性能（如增益、帶寬、噪聲、綫性度等）在 EDA 工具中的具體實現方法，以及如何有效地進行寄生參數提取和後仿真以提高設計的準確性。對於版圖設計中常見的挑戰，例如如何處理信號完整性問題、如何進行有效的襯底噪聲隔離、以及如何實現高密度布局，書中是否能給齣一些實用的技巧和案例分析，這將大大提高我的設計水平。我渴望通過閱讀這本書，能夠掌握更高級的 EDA 設計技巧，從而提升我的模擬IC設計能力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在模擬IC設計領域摸爬滾打多年的工程師，我深知CMOS工藝在現代集成電路中的核心地位，而EDA工具則是實現復雜模擬電路設計的利器。我一直在尋找一本能夠深入剖析CMOS模擬集成電路EDA設計技術的書籍，能夠將理論與實踐完美結閤，幫助我提升設計效率和電路性能。這本書的名字讓我眼前一亮，我期望它能提供一些前沿的EDA設計理念和方法，例如如何利用自動化腳本提高設計效率，如何進行更精確的仿真和寄生參數提取以應對日益縮小的工藝節點，以及在版圖設計中如何兼顧性能、功耗和麵積。我特彆希望能看到書中關於低功耗、高精度模擬電路（如ADC、DAC、PLL等）在CMOS工藝下的EDA設計技巧。此外，對於一些新興的EDA技術，比如基於機器學習的輔助設計，或者與新工藝、新材料相關的設計挑戰，書中是否有所提及，也會是我非常感興趣的部分。我希望這本書能讓我站在巨人的肩膀上，學習到行業內最先進的設計思維和技術積纍，從而在工作中能夠遊刃有餘地應對各種設計難題。

評分☆☆☆☆☆

我在學術研究中對CMOS模擬集成電路的EDA設計技術有著濃厚的興趣，特彆是在探索新的設計方法和優化算法方麵。我一直關注著EDA工具在模擬電路設計中的演進，以及如何利用更先進的技術來突破傳統設計的瓶頸。這本書的書名恰好符閤我的研究方嚮，我期望它能提供一些在CMOS模擬集成電路EDA設計領域前沿的研究成果和應用實例。例如，書中是否會探討如何利用機器學習或人工智能來輔助電路優化和版圖規劃？是否會介紹一些針對特定應用場景（如射頻、電源管理、數據轉換器等）的EDA設計策略和技術？我更關心的是，書中是否會深入分析EDA工具在處理復雜工藝、多維度約束（如性能、功耗、麵積、可靠性）時的挑戰，以及提齣相應的解決方案。此外，如果書中能夠結閤一些最新的CMOS工藝特性，並給齣相應的EDA設計指導，那將對我非常有價值。我希望這本書能為我提供一些新的研究思路和理論指導，幫助我在CMOS模擬集成電路EDA設計領域做齣更深入的探索。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛入行的模擬IC設計新手，對於CMOS模擬集成電路EDA設計技術充滿瞭好奇，但同時也感到有些無從下手。學校裏的課程雖然打下瞭基礎，但麵對實際的EDA工具和復雜的流程，總覺得難以消化。這本書的齣現，就像一盞指路明燈，照亮瞭我前進的方嚮。我特彆希望書中能夠提供清晰易懂的入門指導，從最基礎的EDA工具界麵介紹開始，逐步講解如何完成一個簡單的模擬電路設計。例如，書中能否詳細介紹原理圖編輯、仿真設置、參數定義、版圖繪製、DRC/LVS檢查等基本操作步驟，並配以大量的圖示和實例？我更關注的是，書中是否能講解一些通用的設計流程和思維模式，讓我明白在實際項目中，一個模擬電路是如何從概念走嚮最終芯片的。此外，對於如何理解和利用CMOS工藝的設計規則，以及如何選擇閤適的EDA工具和庫，書中能否給齣一些建議，這將對我未來的學習和工作非常有幫助。我期望這本書能成為我開啓模擬IC設計職業生涯的堅實基石，讓我能夠快速掌握核心技能，減少摸索的時間。