CMOS模拟集成电路EDA设计技术 戴澜 9787121241031 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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戴澜 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121241031

商品编码：29497318421

包装：平装

出版时间：2014-08-01

基本信息

书名：CMOS模拟集成电路EDA设计技术

定价：35.00元

作者：戴澜

出版社：电子工业出版社

出版日期：2014-08-01

ISBN：9787121241031

字数：320000

页码：200

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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CMOS模拟集成电路、版图设计及物理验证的4款主流EDA工具软件全介绍。

内容提要

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电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA）工具主要是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术新成果而研制成的电子辅助软件包。该软件包可以使设计者在虚拟的计算机环境中进行早期的设计验证，有效缩短了电路实体迭代验证的时间、提高了集成电路芯片设计的成功率。一款成功的集成电路芯片源于无数工程师成功的设计，而成功的设计在很大程度上又取决于有效、成熟的集成电路EDA 设计工具。
本书主要介绍目前广泛应用的CMOS 模拟集成电路、版图设计及物理验证EDA 工具平台。主要包括电路设计工具Cadence Spectre 和Synopsys Hspice，版图设计工具Cadence Virtuoso 和物理验证工具MentorCalibre。内容涵盖CMOS 模拟集成电路设计EDA 工具的发展、现状及基础理论和设计实例。本书通过基础和实例结合的方式，由浅入深、系统地介绍了以上四类CMOS 模拟集成电路EDA 工具的基础知识和设计仿真方法，覆盖范围广，工程实用性强。

目录

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作者介绍

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戴澜博士，北方工业大学副教授。陈铖颖博士，中国科学院微电子研究所助理研究员。主要从事射频/模拟集成电路设计与研究，具有丰富的教学与科研经验。

文摘

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序言

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《 CMOS 模拟集成电路版图设计与验证 》 内容简介 本书深入探讨了 CMOS 模拟集成电路的版图设计与验证方法，旨在为读者提供一套全面、系统且实用的学习资源。从模拟集成电路设计的核心理念出发，逐步深入到版图设计的每一个关键环节，并辅以严格的验证流程，确保设计质量与性能的可靠性。全书内容紧密围绕实际工程需求，理论与实践相结合，力求帮助读者掌握先进的版图设计技术，应对现代集成电路设计所面临的挑战。 第一部分：模拟集成电路设计基础与版图要求 在进入具体的版图设计之前，本书首先回顾并深化了 CMOS 模拟集成电路设计的基本原理。这包括对 MOS 器件的特性、工作区域、工艺模型以及各种基本模拟电路模块（如电流镜、差分放大器、运算放大器、滤波器、数据转换器等）的设计思路和性能指标的详细阐述。在此基础上，重点强调了版图设计对电路性能的直接影响。我们将深入分析版图因素，例如匹配、寄生效应（电阻、电容、电感）、噪声耦合、热效应、衬底噪声等，如何显著改变理想电路设计中的理论结果。理解这些基本概念和潜在的版图陷阱，是进行高效、高质量版图设计的前提。 第二部分：CMOS 模拟集成电路版图设计的核心要素 本部分是本书的核心内容，详细介绍了 CMOS 模拟集成电路版图设计的具体方法和技巧。 工艺规则与版图实现： 详细讲解了半导体制造工艺规则（DRC – Design Rule Checking）的重要性，以及如何在版图设计工具中正确设置和应用这些规则，以避免制造中的物理缺陷。内容将涵盖不同层金属、多晶硅、扩散区、井区、接触孔等的规则，以及它们之间的最小间距、宽度等限制。 器件版图设计： 针对各种 CMOS 器件，包括 NMOS、PMOS、电阻、电容，详细讲解了最优版图布局的策略。 MOS 器件： 重点关注器件的匹配性，介绍如何通过共用中心线、中心对称布局、使用dummy器件来减小失配效应。探讨了不同沟道长度和宽度的选择对跨导、速度、噪声和匹配的影响，以及如何优化长宽比。 电阻： 讲解了不同电阻类型（如扩散电阻、多晶硅电阻、金属电阻）的特性、优缺点以及版图设计技巧，如何控制电阻值、减小寄生电容和电感，以及提高匹配性。 电容： 介绍了不同电容类型（如MOS电容、MIS电容）的版图设计，如何优化电容值、减小寄生效应和漏电流，以及提高匹配性。 模块级版图布局与布线： 模块化设计理念： 强调将复杂电路分解为独立的模块，分别进行版图设计，再进行集成。 布局策略： 详细分析了常见的布局策略，如流线型布局、对称布局、紧凑布局等，以及如何根据电路功能和性能需求选择合适的策略。 关键模块布局： 针对模拟电路中的关键模块，如电流镜、差分对、输出级、偏置电路等，提供具体的版图布局指导，强调性能优先的布局原则。 信号路径与电源/地线布线： 深入探讨了如何优化信号路径，减小信号线之间的串扰和寄生效应。重点讲解了电源和地线的合理布线策略，包括星型连接、多层布线、宽线设计等，以降低压降和地弹，保证电路的稳定工作。 屏蔽与隔离： 讲解了如何利用版图技术（如护城河、衬底隔离、屏蔽层）来减小不同电路模块之间的干扰，尤其是模拟信号与数字信号的隔离。 衬底与电源/地网络处理： 详细讲解了衬底噪声的产生机制及其对模拟电路性能的影响，并提供了有效的版图设计方法来减小衬底噪声，例如使用N-well隔离、P-well注入、多层地线等。此外，将深入讨论电源和地线的优化设计，包括如何降低IR Drop、地弹（Ground Bounce）和电源噪声（Power Supply Noise）。 散热考虑： 对于功耗较高的模拟电路，本书将分析热效应如何影响器件参数和电路性能，并提供相应的版图设计技巧，如器件均匀分布、热沉设计、导热路径优化等。 第三部分：CMOS 模拟集成电路版图验证 版图设计完成之后，严格的验证至关重要。本部分将详细介绍版图验证的各个环节。 设计规则检查 (DRC)： 介绍如何使用EDA工具进行DRC，并深入分析常见的DRC错误及其根源，指导读者如何快速有效地修正这些错误。 版图与原理图一致性检查 (LVS)： 讲解LVS在确保版图与电路原理图完全一致方面的重要性，以及如何进行LVS检查，并理解LVS报告中的关键信息。 寄生参数提取： 详细介绍版图提取（Layout Extraction）的原理和流程，如何提取寄生电阻、寄生电容以及其他寄生参数。讲解这些参数对电路性能的影响，以及如何利用提取的寄生参数进行更精确的仿真。 后版图仿真 (Post-Layout Simulation)： 重点介绍如何使用提取的寄生参数，对版图完成后的电路进行仿真验证。这包括DC、AC、瞬态、噪声等各种仿真类型，以及如何通过后版图仿真来评估电路的实际性能，并与设计目标进行对比。 版图可制造性分析 (DFM – Design For Manufacturability)： 介绍DFM的概念，以及如何从版图设计的角度来提高电路的可制造性，降低良率损失。这包括对关键尺寸、线宽变化、接触孔连接等进行分析。 可靠性分析： 简要介绍版图设计中需要考虑的可靠性问题，如电迁移（Electromigration）、热应力（Hot Carrier Injection, HCI）等，以及相应的版图设计规则和优化方法。 第四部分：高级版图设计技术与工具应用 本部分将触及更高级的版图设计主题，并结合实际工具应用。 自动化版图设计技术： 介绍自动布局布线（Place and Route）的基本原理和在模拟电路设计中的应用局限性。重点讲解参数化版图（Parametric Layout）的概念，以及如何利用脚本和工具来提高版图设计的效率和灵活性。 先进工艺节点的版图挑战： 探讨在先进工艺节点（如14nm、7nm及以下）下，版图设计所面临的新的挑战，例如更严格的工艺规则、新的寄生效应（如量子效应、互连线串扰）、更小的器件尺寸对匹配的影响等。 EDA工具与工作流程： 结合业界主流的EDA工具（如Cadence Virtuoso、Synopsys Custom Compiler等），详细演示版图设计、规则检查、寄生参数提取和后版图仿真的具体操作流程。通过实例讲解，帮助读者熟悉工具的使用。 设计迭代与优化： 强调版图设计是一个不断迭代优化的过程。根据仿真结果和验证反馈，如何对版图进行修改和改进，以达到最优的性能和可制造性。 本书特色： 系统性： 从基础概念到高级技术，内容全面覆盖 CMOS 模拟集成电路版图设计的全过程。 实践性： 强调实际工程中的应用，提供丰富的版图设计技巧和工具使用指导。 深入性： 深入剖析版图设计对电路性能的影响机制，帮助读者理解“为什么”这样做。 前瞻性： 探讨了先进工艺节点的版图设计挑战，为读者未来的学习和工作提供参考。 本书适合于从事模拟集成电路设计的工程师、研究生，以及对模拟集成电路版图设计感兴趣的电子工程专业学生。通过本书的学习，读者将能够独立完成高质量的 CMOS 模拟集成电路版图设计，并具备对版图进行有效验证和优化的能力，从而在实际工作中游刃有余。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的期待，更多的是希望它能成为我在模拟IC设计领域探索的“地图”和“指南针”。我一直对模拟集成电路充满了好奇，但总觉得它像一个神秘的领域，门槛很高。我特别想了解，在实际的芯片设计流程中，EDA 工具是如何贯穿始终的，从概念设计到最后的流片，它们扮演着怎样的角色。我希望这本书能系统地介绍主流的 EDA 工具，比如 Cadence Virtuoso, Synopsys Custom Compiler 等，不仅仅是介绍它们的功能，更重要的是讲解如何将它们应用到具体的模拟电路设计中。例如，如何使用这些工具进行原理图绘制、仿真分析、版图设计、设计规则检查（DRC）、版图与原理图对比（LVS）等关键步骤。我还希望能在这本书里找到一些关于高性能模拟电路设计方法的介绍，比如低功耗设计、高精度设计、抗干扰设计等，以及这些设计方法在 EDA 工具中的具体实现。

评分☆☆☆☆☆

这本书，说是《CMOS模拟集成电路EDA设计技术》，书名听起来就很硬核，但翻开它，我却发现了一个完全超出我预期的学习路径。起初，我只是想找一本能够帮助我快速入门模拟IC设计的书，能够解答我那些关于基本概念的困惑，比如 MOS 管的各种工作区到底是怎么回事，为什么会有亚阈值区，以及它在实际电路中有什么用。我还想知道，在 EDA 工具的帮助下，如何才能更高效地完成电路的仿真和验证，而不是像以前那样，对着一堆理论公式抓耳挠腮，对着仿真波形一头雾水。我希望这本书能像一位经验丰富的工程师，把我从零基础一步步带到能够独立设计一个简单模拟电路的水平，教会我如何选择合适的器件模型，如何设置仿真参数，以及如何解读仿真结果。我尤其看重实际操作的指导，比如如何画出规范的原理图，如何进行版图设计，以及如何处理一些常见的流片问题。我希望能在这本书里找到那些“秘籍”，让我少走弯路，更快地掌握这门技术。

评分☆☆☆☆☆

我期望通过阅读这本书，能够对“EDA 设计技术”这个概念有一个更深刻的理解，不仅仅是停留在工具的使用层面，而是能够理解 EDA 工具背后所蕴含的设计哲学和方法论。我希望这本书能解答我关于模拟电路设计中的一些“为什么”的问题，比如为什么某些电路拓扑在特定应用场景下表现更好，为什么需要进行特定的仿真分析，以及为什么版图设计如此关键。我还想了解，在整个模拟集成电路设计生态系统中，EDA 工具扮演着怎样的关键角色，它们如何支持工程师实现复杂的模拟功能，以及未来的 EDA 技术发展趋势。我希望这本书能为我打开一扇新的大门，让我看到模拟集成电路设计的广阔前景和其中的挑战。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书，主要的目标是提升我在实际项目中的设计能力。我希望它能提供一些实用的案例，通过这些案例来展示如何运用 EDA 工具解决实际的模拟集成电路设计问题。比如，如何设计一个简单的低噪声放大器（LNA），或者一个常用的滤波器，并详细介绍整个设计流程，包括从需求分析、电路拓扑选择、器件选型，到原理图设计、仿真验证、版图实现，再到最终的版图后仿真。我更希望这本书能够提供一些关于如何进行性能优化和功耗降低的技巧，以及在实际设计中可能遇到的常见问题及解决方法。例如，如何处理工艺偏差、如何减小噪声、如何提高增益和带宽等。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我主要是抱着学习如何“做”模拟集成电路的目的去翻阅的。我一直对模拟电路设计的“艺术性”感到着迷，但又觉得它比数字电路设计要复杂得多。我渴望在这本书里找到关于 CMOS 器件模型选择和参数提取的详细讲解，了解不同工艺下的器件特性差异，以及如何在仿真中准确地模拟这些特性。我特别想知道，如何通过 EDA 工具对模拟电路进行参数扫描、角模型仿真、蒙特卡洛分析等，以评估电路的性能和鲁棒性。我还希望这本书能深入讲解版图设计的重要性，包括如何布局、布线，如何考虑寄生效应，以及如何进行版图后仿真。毕竟，模拟电路的性能往往很大程度上取决于版图设计，这部分内容往往是理论书籍中容易被忽略的。