Altium Designer 15:0电路仿真、设计、验证与工艺实现指南 何宾著 978 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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何宾著 著

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• Altium Designer
• 电路仿真
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• 工艺实现
• 验证
• 何宾

店铺： 北京十翼图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302409199

商品编码：29563784448

包装：平装

出版时间：2015-10-01

基本信息

书名:Altium Designer 15:0电路仿真、设计、验证与工艺实现指南

定价：79.0元

售价：48.2元,便宜30.8元,折扣61

作者:何宾著

出版社：清华大学出版社

出版日期：2015-10-01

ISBN：9787302409199

字数：1018000

页码：

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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　　Altium Designer 15.0是Altium公司新推出的电子系统一体化设计工具，可以真正实现完整的电子系统设计流程。Altium designer 15.0提供的设计功能包括：模拟电路仿真、数字电路仿真、数字和模拟混合电路仿真、WEBENCH模拟设计工具、可编程逻辑器件设计、单片机设计、原理图绘制、PCB绘制（含柔性电路板）、PCB信号完整性分析，等等。随着Altium Designer工具的不断完善和发展，它所体现出的“一体化”设计思想，必将成为未来电子系统设计发展的主流。
　　何宾编著的《Altium Designer15.0电路仿真设计验证与工艺实现指南》以电子系统设计流程为主线，将电子系统建模、原理图绘制、PCB绘制、PCB验证和PCB制造的全过程贯穿在这条主线上，“自顶向下”地完整介绍了电子系统的设计方法。读者可以通过对Altium Designer 15.0的系统学习，掌握其“一体化”设计思想的精髓。              

内容提要

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何宾编著的这本《Altium Designer15.0电路仿真设计验证与工艺实现指南》全面系统地介绍了Altium Designer 15.0在电子线路仿真、设计和验证方面的应用，以及PCB制板工艺流程。本书分8篇，共23个章节，以电子线路的SPICE仿真、TI WE13ENCH电源设计和仿真工具、电子元器件识别、电子线路信号完整性理论、电子元器件原理图封装和PCB封装、电子线路原理网设计、电子线路PCB设计、电子线路的板级仿真验证、生成PCB相　　关的加工文件和PCB板制造工艺为设计主线，将Altium Designer 15.0电子系统设计平台融入这个设计主线中。
通过对本书内容的学习，读者不但能熟练地掌握Altium Designer 15.0软件的设计流程和设计方法，还能系统地掌握电子系统设计的完整过程。本书可以作为高等学校电子线路设计自动化相关课程的教学用书，或者使用Altium Designer 15.0进行电子系统设计的工程技术人员的参考用书，还可作为相关培训机构进行Altium Designer 15.0相关技术培训的参考用书。

目录

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作者介绍

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　　何宾，的嵌入式系统专家和EDA技术专家，长期从事嵌入式系统和电子设计自动化方面的教学和科研工作，与全球知名的半导体厂商租EDA工具厂商保持紧密合作，致力于推动高校电子信息技术的教学改革。目前已经出版嵌入式系统和电子设计自动化方面的著作20余部，内容涵盖电路仿真、电路设计、现场可编程门阵列、单片机、嵌入式系统等。代表作有《Xilinx FPGA数字设计》、《Xilinx All Programmable Zynq—7000 SoC设计指南》、《Xilinx FPGA数字信号处理指南》、《Xilinx FPGA设计指南》、《Altium Designer 13.0电路设计、仿真与验证指南》、《STC单片机原理及应用》。              

文摘

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序言

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《Altium Designer 15.0：电路仿真、设计、验证与工艺实现指南》 并非一本关于 Altium Designer 15.0 软件使用技巧或特定电路设计案例的书籍。相反，它是一本深入探讨集成电路（IC）设计与制造工艺背景下的理论、方法与实践的著作。本书的核心在于揭示从概念到最终晶圆的漫长而复杂的旅程，重点关注在整个流程中至关重要的仿真、设计、验证以及最终的工艺实现环节，而非直接教授某个软件的功能。 本书旨在为读者构建一个宏观且扎实的集成电路设计知识体系，使其理解现代电子产品的根基所在。 它并非零基础的软件操作教程，而是为那些希望深入理解集成电路设计背后的科学原理、工程挑战以及不同技术流派的读者而准备。无论是对微电子学、半导体物理感兴趣的学生，还是希望提升在集成电路设计领域理论素养的工程师，都能从中受益。 核心内容解析： 第一部分：电路仿真的理论基石与实践应用 本书在这一部分并非列举各类电路仿真的软件命令，而是深入剖析电路仿真背后的数学模型、物理原理以及不同仿真精度的权衡。 Spice 模型与算法： 读者将接触到 SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）的核心算法，如稀疏矩阵技术、牛顿-拉夫逊迭代法等。理解这些算法的原理，有助于读者理解仿真结果的准确性是如何保证的，以及不同模型参数对仿真的影响。 器件模型： 重点讲解晶体管（MOSFET、BJT）、电阻、电容、电感等基本元器件的物理模型。这些模型是如何从半导体物理学推导而来，它们在不同工作区域（如亚阈值区、线性区、饱和区）的特性如何在模型中体现，以及高压、高频、寄生效应等复杂情况下的模型近似与修正。 模拟电路仿真： 深入探讨 DC 工作点分析、瞬态分析、交流小信号分析、噪声分析、失真分析、蒙特卡洛分析等经典模拟电路仿真技术。本书会阐述这些分析的数学意义，它们在设计中的应用场景，以及如何根据仿真结果对电路进行优化。例如，在分析瞬态响应时，会讨论收敛性问题、仿真步长选择对结果的影响，以及如何通过调整电路参数来改善暂态性能。 数字电路仿真： 并非简单介绍门级仿真，而是探讨行为级仿真、寄存器传输级（RTL）仿真、门级仿真、以及与物理实现相结合的后仿真。本书将深入讲解 Verilog、VHDL 等硬件描述语言（HDL）的仿真语义，时序仿真（post-layout simulation）的关键性，以及如何通过仿真来检测逻辑错误、时序违规、功耗问题等。 混合信号电路仿真： 探讨模拟与数字信号交互带来的仿真挑战，如采样、量化、时钟同步等。会介绍如何有效地对混合信号电路进行建模与仿真，以及常见的混合信号仿真工具在处理这类问题时的策略。 高级仿真技术： 涉及模型降阶技术（Model Order Reduction）以应对大规模电路的仿真需求，以及用于功耗分析、信号完整性（SI）、电源完整性（PI）等专业领域的仿真方法。 第二部分：集成电路设计的智能化与系统化 这一部分着眼于现代集成电路设计流程的演进，强调自动化、智能化以及系统级的设计理念。 系统级设计（System-Level Design）： 探讨从系统需求出发，如何进行顶层架构设计，以及使用 C/C++、SystemC 等高级语言进行系统建模与功能验证，甚至进行初步的性能预测。 高层次综合（High-Level Synthesis - HLS）： 介绍如何将算法描述（如 C/C++）自动转换为 RTL 代码，极大地缩短设计周期，尤其是在 DSP 和通信领域。本书将讨论 HLS 的基本原理、优化策略以及其局限性。 寄存器传输级（RTL）设计： 深入讲解如何使用 Verilog 或 VHDL 描述数字逻辑，重点在于模块化设计、状态机设计、流水线设计等。会强调代码风格、可读性、以及与后续综合工具的兼容性。 逻辑综合（Logic Synthesis）： 讲解如何将 RTL 代码映射到具体的标准单元库（Standard Cell Library），将抽象的逻辑门转换为物理器件。本书会涉及面积、时序、功耗的优化目标，以及综合工具背后的算法，如布尔代数优化、技术映射等。 物理设计（Physical Design）： 详细阐述布局（Placement）和布线（Routing）等关键环节。 布局： 讨论如何将逻辑单元放置在芯片上，以最小化线长、避免拥塞，并考虑时钟树综合（Clock Tree Synthesis - CTS）。 布线： 讲解如何连接单元之间的信号线，以及如何处理信号完整性、串扰、功耗等问题。会介绍不同布线算法的优劣，以及布线层的选择。 低功耗设计（Low-Power Design）： 探讨各种低功耗技术，如门控时钟（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、动态电压频率调整（DVFS）等，以及这些技术在设计流程中的应用。 设计自动化（EDA - Electronic Design Automation）： 并非介绍具体的 EDA 工具，而是深入探讨 EDA 工具背后的技术原理，以及 EDA 行业的发展趋势。 第三部分：电路验证的全面性与前沿性 验证是集成电路设计中投入最多精力的环节，本书将从多个维度进行深入探讨。 功能验证（Functional Verification）： 测试平台（Testbench）设计： 讲解如何使用 HDL 或 SystemVerilog 构建有效的测试平台，包括激励生成、覆盖率收集、约束随机激励等。 验证方法学： 介绍业界主流的验证方法学，如 UVM（Universal Verification Methodology），强调其模块化、可复用性与可扩展性。 形式验证（Formal Verification）： 探讨如何使用数学方法证明设计属性的正确性，例如等价性检查（Equivalence Checking）和模型检查（Model Checking）。 时序验证（Timing Verification）： 解释建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）的概念，以及时序分析工具（如 STA - Static Timing Analysis）的工作原理。会讨论时钟域交叉（Clock Domain Crossing - CDC）的检查，以及如何处理时序约束。 功耗验证（Power Verification）： 探讨如何评估和优化芯片的功耗，包括静态功耗和动态功耗的分析。 信号完整性与电源完整性验证（SI/PI Verification）： 讲解串扰（Crosstalk）、反射（Reflection）、电源噪声（Power Noise）等影响信号质量的因素，以及相应的验证方法。 可靠性验证（Reliability Verification）： 讨论在恶劣工作环境下（如高温、高压），芯片的可靠性问题，如电迁移（Electromigration）、热互联（Thermal Effects）等。 覆盖率分析（Coverage Analysis）： 强调在验证过程中，如何衡量验证的完备性，包括代码覆盖率、功能覆盖率、事务覆盖率等。 第四部分：从设计到晶圆的工艺实现 此部分将把设计转化为物理实体，聚焦于半导体制造的实际过程。 光刻（Photolithography）： 深入介绍光刻技术的原理，包括掩膜版（Mask）制作、曝光、显影等关键步骤。讨论不同光刻技术（如 DUV、EUV）的优缺点以及在不同工艺节点下的应用。 刻蚀（Etching）： 讲解干法刻蚀（Dry Etching）和湿法刻蚀（Wet Etching）的技术原理，以及它们在形成不同层级结构中的作用。 薄膜沉积（Thin Film Deposition）： 介绍化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）等技术，以及它们用于制造不同材料层（如绝缘层、导电层）的过程。 离子注入（Ion Implantation）： 解释如何通过离子注入来改变半导体材料的导电类型和浓度，这是制造晶体管沟道等关键区域的重要工艺。 化学机械抛光（CMP - Chemical Mechanical Polishing）： 探讨 CMP 技术在实现晶圆平坦化方面的作用，以及它对后续工艺的影响。 互连（Interconnect）： 介绍多层金属互连的工艺，以及铜互连与铝互连的比较。重点关注互连线中的寄生效应（如电阻、电容、串扰）如何影响电路性能。 工艺设计套件（PDK - Process Design Kit）： 解释 PDK 在设计流程中的核心作用，它包含了 fabricante 提供的设计规则、器件模型、工艺参数等信息，是连接设计与制造的桥梁。 设计规则检查（DRC - Design Rule Checking）： 阐述 DRC 的重要性，它确保设计符合制造工艺的物理限制，防止制造失败。 寄生参数提取（Parasitic Extraction）： 解释如何从物理版图中提取寄生电阻和电容，以进行更精确的后仿真。 本书并非一个具体的软件操作手册，而是提供了一种“大局观”的视角。 它不包含 Altium Designer 15.0 软件的菜单项、按钮操作、界面截图等具体使用指导。相反，它致力于让读者理解在 Altium Designer 15.0 这样的工具背后，所依赖的原理、所遵循的流程、以及所要解决的工程问题。例如，当读者在 Altium Designer 15.0 中进行 PCB 布局时，本书会帮助他们理解布局的原则——为何要考虑信号流、电源分布、散热等因素，这些都与本书中的物理设计和工艺实现部分息息相关。同样，在进行电路仿真时，本书会深入解析仿真器内部的数学模型和算法，让读者更深刻地理解仿真结果的含义，以及如何通过调整设计来优化仿真性能。 本书的价值在于： 建立扎实的理论基础： 为深入理解集成电路设计与制造提供坚实的理论支撑。 培养系统性思维： 帮助读者理解集成电路设计是一个复杂的系统工程，各个环节相互关联，需要全局观。 提升工程实践能力： 通过对设计、验证、工艺的全面解读，使读者能更好地将理论知识应用于实际工程问题。 为高级主题奠基： 为学习更高级的 EDA 技术、新型半导体材料、先进制造工艺等打下坚实基础。 总而言之，《Altium Designer 15.0：电路仿真、设计、验证与工艺实现指南》是一本站在集成电路设计宏观视角下的理论与实践相结合的著作，旨在揭示现代电子产品背后深层的科学与工程奥秘，而非简单罗列软件功能。它是一本帮助读者“知其然，更知其所以然”的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，印刷质量也相当不错，纸张的触感和厚度都透露着一种专业感。我个人对这种实体书的质感比较看重，毕竟是用来学习和参考的工具，拿在手里舒服，阅读起来心情也会更放松。装帧上，感觉这本书在细节处理上还是很用心的，无论是书脊的装订还是内页的排版，都体现了出版方对技术书籍应有的严谨态度。光是看着它摆在书架上，就能感受到一种知识沉淀下来的厚重感，这对于一个追求专业深度的学习者来说，是非常重要的心理暗示。我特别欣赏这种务实不花哨的封面风格，它直接告诉我，这本书的内容是实在的干货，没有多余的营销噱头，这让我对它后续的学习价值充满了期待。这本书的字号和行距看起来都很适中，即使是长时间阅读，眼睛也不会感到特别疲劳，这在技术书籍中是一个非常人性化的设计，体现了作者和编辑团队对读者体验的关注。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在图示和截图的使用上，达到了一个很高的水准。很多技术书籍的图例往往模糊不清，或者仅仅是软件界面的简单堆砌，但这本则完全不同。每一张示意图、每一张截图都经过了精心的标记和注解，它们不仅仅是视觉上的辅助，更是对文字内容的一种强有力补充和佐证。尤其是在讲解PCB布局布线和信号完整性等敏感环节时，那些高分辨率、重点突出的图形展示，几乎是瞬间打通了我的理解壁垒。很明显，作者在配图上投入了大量的精力和时间，确保读者不需要在书本和软件之间来回切换比对，就能在图上直接捕捉到关键信息，这极大地提升了学习效率，让阅读体验流畅而高效。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识点更新迭代速度似乎抓住了当下行业的需求，内容的选择非常贴合实际工程应用的痛点。我尤其关注到其中关于某些最新设计标准的引用和讨论，这表明作者的知识体系是与时俱进的，而不是停留在几年前的旧版软件功能上。对于一个需要将所学知识转化为实际产品的人来说，这一点至关重要。它提供的不仅仅是工具的使用手册，更像是进入这个行业的一张通行证，因为它教会了你如何从一个“做图匠”成长为一个能够预见问题、解决问题的“工程师”。这本书给我的感觉是，它是一个坚实的基石，让你在不断变化的技术浪潮中，依然能建立起一套稳定而可靠的设计方法论。

评分☆☆☆☆☆

初翻阅这本书的目录时，我立刻被它清晰的逻辑架构所吸引。它不是那种零散的技术点堆砌，而是按照一个完整的项目生命周期——从概念的建立，到具体的设计实现，再到最后的验证和出厂准备，层层递进，逻辑链条非常完整。这种结构对于新手入门来说，提供了极佳的导航感，让人知道每一步该做什么，为什么要这么做；对于有一定经验的人来说，则提供了一个系统性的回顾和查漏补缺的框架。作者在章节划分上的考量非常周到，每一个知识模块都紧密衔接，没有出现生硬的跳跃感。我注意到，书中对于设计流程中的关键决策点都有深入的剖析，这远超出了简单软件操作层面的讲解，更触及到了工程思维的核心，这正是技术书籍的价值所在，让人学会“如何思考”而不是仅仅学会“如何操作”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格，说实话，有一种老派工程师的严谨与坦诚。作者的叙述方式非常直接、精准，没有使用太多晦涩难懂的行业术语进行故弄玄虚，而是用最直白的语言去解释复杂的原理。当我读到那些关于设计规范和潜在陷阱的描述时，深切感受到作者是将自己多年踩过的“坑”毫无保留地分享了出来。这种带着实践经验沉淀下来的文字，比单纯的理论阐述更有说服力，它能瞬间拉近读者与作者之间的距离，让人觉得不是在面对一本冰冷的教材，而是在听一位经验丰富的导师在耳边指导。在描述一些复杂概念时，作者似乎很擅长运用类比和生活化的例子来帮助理解，使得那些原本可能让人望而却步的技术点变得平易近人，这在很大程度上降低了学习曲线的陡峭程度。