CMOS模擬集成電路EDA設計技術 戴瀾 9787121241031 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：29497318421

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：320000

頁碼：200

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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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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《 CMOS 模擬集成電路版圖設計與驗證 》 內容簡介 本書深入探討瞭 CMOS 模擬集成電路的版圖設計與驗證方法，旨在為讀者提供一套全麵、係統且實用的學習資源。從模擬集成電路設計的核心理念齣發，逐步深入到版圖設計的每一個關鍵環節，並輔以嚴格的驗證流程，確保設計質量與性能的可靠性。全書內容緊密圍繞實際工程需求，理論與實踐相結閤，力求幫助讀者掌握先進的版圖設計技術，應對現代集成電路設計所麵臨的挑戰。 第一部分：模擬集成電路設計基礎與版圖要求 在進入具體的版圖設計之前，本書首先迴顧並深化瞭 CMOS 模擬集成電路設計的基本原理。這包括對 MOS 器件的特性、工作區域、工藝模型以及各種基本模擬電路模塊（如電流鏡、差分放大器、運算放大器、濾波器、數據轉換器等）的設計思路和性能指標的詳細闡述。在此基礎上，重點強調瞭版圖設計對電路性能的直接影響。我們將深入分析版圖因素，例如匹配、寄生效應（電阻、電容、電感）、噪聲耦閤、熱效應、襯底噪聲等，如何顯著改變理想電路設計中的理論結果。理解這些基本概念和潛在的版圖陷阱，是進行高效、高質量版圖設計的前提。 第二部分：CMOS 模擬集成電路版圖設計的核心要素 本部分是本書的核心內容，詳細介紹瞭 CMOS 模擬集成電路版圖設計的具體方法和技巧。 工藝規則與版圖實現： 詳細講解瞭半導體製造工藝規則（DRC – Design Rule Checking）的重要性，以及如何在版圖設計工具中正確設置和應用這些規則，以避免製造中的物理缺陷。內容將涵蓋不同層金屬、多晶矽、擴散區、井區、接觸孔等的規則，以及它們之間的最小間距、寬度等限製。 器件版圖設計： 針對各種 CMOS 器件，包括 NMOS、PMOS、電阻、電容，詳細講解瞭最優版圖布局的策略。 MOS 器件： 重點關注器件的匹配性，介紹如何通過共用中心綫、中心對稱布局、使用dummy器件來減小失配效應。探討瞭不同溝道長度和寬度的選擇對跨導、速度、噪聲和匹配的影響，以及如何優化長寬比。 電阻： 講解瞭不同電阻類型（如擴散電阻、多晶矽電阻、金屬電阻）的特性、優缺點以及版圖設計技巧，如何控製電阻值、減小寄生電容和電感，以及提高匹配性。 電容： 介紹瞭不同電容類型（如MOS電容、MIS電容）的版圖設計，如何優化電容值、減小寄生效應和漏電流，以及提高匹配性。 模塊級版圖布局與布綫： 模塊化設計理念： 強調將復雜電路分解為獨立的模塊，分彆進行版圖設計，再進行集成。 布局策略： 詳細分析瞭常見的布局策略，如流綫型布局、對稱布局、緊湊布局等，以及如何根據電路功能和性能需求選擇閤適的策略。 關鍵模塊布局： 針對模擬電路中的關鍵模塊，如電流鏡、差分對、輸齣級、偏置電路等，提供具體的版圖布局指導，強調性能優先的布局原則。 信號路徑與電源/地綫布綫： 深入探討瞭如何優化信號路徑，減小信號綫之間的串擾和寄生效應。重點講解瞭電源和地綫的閤理布綫策略，包括星型連接、多層布綫、寬綫設計等，以降低壓降和地彈，保證電路的穩定工作。 屏蔽與隔離： 講解瞭如何利用版圖技術（如護城河、襯底隔離、屏蔽層）來減小不同電路模塊之間的乾擾，尤其是模擬信號與數字信號的隔離。 襯底與電源/地網絡處理： 詳細講解瞭襯底噪聲的産生機製及其對模擬電路性能的影響，並提供瞭有效的版圖設計方法來減小襯底噪聲，例如使用N-well隔離、P-well注入、多層地綫等。此外，將深入討論電源和地綫的優化設計，包括如何降低IR Drop、地彈（Ground Bounce）和電源噪聲（Power Supply Noise）。 散熱考慮： 對於功耗較高的模擬電路，本書將分析熱效應如何影響器件參數和電路性能，並提供相應的版圖設計技巧，如器件均勻分布、熱沉設計、導熱路徑優化等。 第三部分：CMOS 模擬集成電路版圖驗證 版圖設計完成之後，嚴格的驗證至關重要。本部分將詳細介紹版圖驗證的各個環節。 設計規則檢查 (DRC)： 介紹如何使用EDA工具進行DRC，並深入分析常見的DRC錯誤及其根源，指導讀者如何快速有效地修正這些錯誤。 版圖與原理圖一緻性檢查 (LVS)： 講解LVS在確保版圖與電路原理圖完全一緻方麵的重要性，以及如何進行LVS檢查，並理解LVS報告中的關鍵信息。 寄生參數提取： 詳細介紹版圖提取（Layout Extraction）的原理和流程，如何提取寄生電阻、寄生電容以及其他寄生參數。講解這些參數對電路性能的影響，以及如何利用提取的寄生參數進行更精確的仿真。 後版圖仿真 (Post-Layout Simulation)： 重點介紹如何使用提取的寄生參數，對版圖完成後的電路進行仿真驗證。這包括DC、AC、瞬態、噪聲等各種仿真類型，以及如何通過後版圖仿真來評估電路的實際性能，並與設計目標進行對比。 版圖可製造性分析 (DFM – Design For Manufacturability)： 介紹DFM的概念，以及如何從版圖設計的角度來提高電路的可製造性，降低良率損失。這包括對關鍵尺寸、綫寬變化、接觸孔連接等進行分析。 可靠性分析： 簡要介紹版圖設計中需要考慮的可靠性問題，如電遷移（Electromigration）、熱應力（Hot Carrier Injection, HCI）等，以及相應的版圖設計規則和優化方法。 第四部分：高級版圖設計技術與工具應用 本部分將觸及更高級的版圖設計主題，並結閤實際工具應用。 自動化版圖設計技術： 介紹自動布局布綫（Place and Route）的基本原理和在模擬電路設計中的應用局限性。重點講解參數化版圖（Parametric Layout）的概念，以及如何利用腳本和工具來提高版圖設計的效率和靈活性。 先進工藝節點的版圖挑戰： 探討在先進工藝節點（如14nm、7nm及以下）下，版圖設計所麵臨的新的挑戰，例如更嚴格的工藝規則、新的寄生效應（如量子效應、互連綫串擾）、更小的器件尺寸對匹配的影響等。 EDA工具與工作流程： 結閤業界主流的EDA工具（如Cadence Virtuoso、Synopsys Custom Compiler等），詳細演示版圖設計、規則檢查、寄生參數提取和後版圖仿真的具體操作流程。通過實例講解，幫助讀者熟悉工具的使用。 設計迭代與優化： 強調版圖設計是一個不斷迭代優化的過程。根據仿真結果和驗證反饋，如何對版圖進行修改和改進，以達到最優的性能和可製造性。 本書特色： 係統性： 從基礎概念到高級技術，內容全麵覆蓋 CMOS 模擬集成電路版圖設計的全過程。 實踐性： 強調實際工程中的應用，提供豐富的版圖設計技巧和工具使用指導。 深入性： 深入剖析版圖設計對電路性能的影響機製，幫助讀者理解“為什麼”這樣做。 前瞻性： 探討瞭先進工藝節點的版圖設計挑戰，為讀者未來的學習和工作提供參考。 本書適閤於從事模擬集成電路設計的工程師、研究生，以及對模擬集成電路版圖設計感興趣的電子工程專業學生。通過本書的學習，讀者將能夠獨立完成高質量的 CMOS 模擬集成電路版圖設計，並具備對版圖進行有效驗證和優化的能力，從而在實際工作中遊刃有餘。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的期待，更多的是希望它能成為我在模擬IC設計領域探索的“地圖”和“指南針”。我一直對模擬集成電路充滿瞭好奇，但總覺得它像一個神秘的領域，門檻很高。我特彆想瞭解，在實際的芯片設計流程中，EDA 工具是如何貫穿始終的，從概念設計到最後的流片，它們扮演著怎樣的角色。我希望這本書能係統地介紹主流的 EDA 工具，比如 Cadence Virtuoso, Synopsys Custom Compiler 等，不僅僅是介紹它們的功能，更重要的是講解如何將它們應用到具體的模擬電路設計中。例如，如何使用這些工具進行原理圖繪製、仿真分析、版圖設計、設計規則檢查（DRC）、版圖與原理圖對比（LVS）等關鍵步驟。我還希望能在這本書裏找到一些關於高性能模擬電路設計方法的介紹，比如低功耗設計、高精度設計、抗乾擾設計等，以及這些設計方法在 EDA 工具中的具體實現。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書，主要的目標是提升我在實際項目中的設計能力。我希望它能提供一些實用的案例，通過這些案例來展示如何運用 EDA 工具解決實際的模擬集成電路設計問題。比如，如何設計一個簡單的低噪聲放大器（LNA），或者一個常用的濾波器，並詳細介紹整個設計流程，包括從需求分析、電路拓撲選擇、器件選型，到原理圖設計、仿真驗證、版圖實現，再到最終的版圖後仿真。我更希望這本書能夠提供一些關於如何進行性能優化和功耗降低的技巧，以及在實際設計中可能遇到的常見問題及解決方法。例如，如何處理工藝偏差、如何減小噪聲、如何提高增益和帶寬等。

評分☆☆☆☆☆

我期望通過閱讀這本書，能夠對“EDA 設計技術”這個概念有一個更深刻的理解，不僅僅是停留在工具的使用層麵，而是能夠理解 EDA 工具背後所蘊含的設計哲學和方法論。我希望這本書能解答我關於模擬電路設計中的一些“為什麼”的問題，比如為什麼某些電路拓撲在特定應用場景下錶現更好，為什麼需要進行特定的仿真分析，以及為什麼版圖設計如此關鍵。我還想瞭解，在整個模擬集成電路設計生態係統中，EDA 工具扮演著怎樣的關鍵角色，它們如何支持工程師實現復雜的模擬功能，以及未來的 EDA 技術發展趨勢。我希望這本書能為我打開一扇新的大門，讓我看到模擬集成電路設計的廣闊前景和其中的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我主要是抱著學習如何“做”模擬集成電路的目的去翻閱的。我一直對模擬電路設計的“藝術性”感到著迷，但又覺得它比數字電路設計要復雜得多。我渴望在這本書裏找到關於 CMOS 器件模型選擇和參數提取的詳細講解，瞭解不同工藝下的器件特性差異，以及如何在仿真中準確地模擬這些特性。我特彆想知道，如何通過 EDA 工具對模擬電路進行參數掃描、角模型仿真、濛特卡洛分析等，以評估電路的性能和魯棒性。我還希望這本書能深入講解版圖設計的重要性，包括如何布局、布綫，如何考慮寄生效應，以及如何進行版圖後仿真。畢竟，模擬電路的性能往往很大程度上取決於版圖設計，這部分內容往往是理論書籍中容易被忽略的。

評分☆☆☆☆☆

這本書，說是《CMOS模擬集成電路EDA設計技術》，書名聽起來就很硬核，但翻開它，我卻發現瞭一個完全超齣我預期的學習路徑。起初，我隻是想找一本能夠幫助我快速入門模擬IC設計的書，能夠解答我那些關於基本概念的睏惑，比如 MOS 管的各種工作區到底是怎麼迴事，為什麼會有亞閾值區，以及它在實際電路中有什麼用。我還想知道，在 EDA 工具的幫助下，如何纔能更高效地完成電路的仿真和驗證，而不是像以前那樣，對著一堆理論公式抓耳撓腮，對著仿真波形一頭霧水。我希望這本書能像一位經驗豐富的工程師，把我從零基礎一步步帶到能夠獨立設計一個簡單模擬電路的水平，教會我如何選擇閤適的器件模型，如何設置仿真參數，以及如何解讀仿真結果。我尤其看重實際操作的指導，比如如何畫齣規範的原理圖，如何進行版圖設計，以及如何處理一些常見的流片問題。我希望能在這本書裏找到那些“秘籍”，讓我少走彎路，更快地掌握這門技術。