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作者簡介
目次
商品簡介
本書主要介紹利用Hspice軟體進行CMOS類比積體電路設計的相關知識和模擬方法。內容包括CMOS類比積體電路基礎、Hspice概況介紹及Hspice的各種模擬功能和實例。本書通過大量實例，由淺入深、系統地介紹了各類常用CMOS模擬積體電路的理論知識和設計模擬方法，包括標準單元庫、運算放大器、帶隙基準源、低壓差線性穩壓器、濾波器、比較器、可變增益放大器和逐次逼近模數轉換器等模擬實例，涵蓋範圍廣，工程實用性強。
作者簡介
2007.7至今 中科院微電子所。主要從事射頻/模擬集成電路設計與研究，發表論文5篇，申請專利11項。作為子課題負責人或核心骨干參與課題如下：（1） CAPS接收機模擬中頻芯片 中科院知識創新工程“中國區域衛星定位系統” （2） 16bit/19.2MHZ Sigma-Delta ADC 所長基金 （3） 10bit/80M流水線模數轉換器研究 研究室重點項目 0.35um SOI工藝單元庫建設 國家重大專項“02專項”子課題 （4） 多傳感器集成與節點核心芯片研發 中科院知識創新工程重大方向 （5） 磁隧道結生物傳感器檢測技術研究 國際合作項目 （6） 面向汽車電子應用的微控制器研究 研究室重點項目 （7） 面向醫用集成電路的極低功耗數字信號處理器及電路實現關鍵技術研究 863項目 （8） 基于碳納米管的無摻雜高性能CMOS器件和集成電路研究 973課題 （9） 基于MEMS的熱電堆讀出SOC研究 國家重大專項“02專項”子課題
目次
目 錄
第1章 CMOS模擬集成電路基礎 1
1．1 CMOS工藝基礎及流程 1
1．2 CMOS模擬集成電路設計 6
1．3 MOS管理論基礎 8
1．3．1 MOS管概述 8
1．3．2 MOS管的工作原理 10
1．3．3 MOS管I/V特性 12
1．3．4 MOS管二階效應 13
1．3．5 MOS管的短溝道效應 14
1．4 CMOS器件模型 16
1．4．1 MOS管大信號模型 17
1．4．2 MOS管小信號模型 17
1．4．3 MOS管噪聲模型 19
1．4．4 MOS管計算機仿真模型 20
1．5 小結 21
第2章 Hspice設計軟件概述與基本操作基礎 22
2．1 Hspice簡介 22
2．1．1 Hspice的特點 22
2．1．2 Hspice的仿真方法 23
2．1．3 Hspice的安裝 24
2．2 Hspice仿真窗口簡介 26
2．2．1 主窗口 26
2．2．2 AwanWaves波形顯示窗口 28
2．2．3 Result Brower窗口 30
2．3 Hspice的基本設計流程 31
2．3．1 理想器件仿真實例 31
2．3．2 工藝庫模型仿真實例 36
2．4 小結 38
第3章 Hspice電路描述 39
3．1 Hspice仿真網表描述 39
3．2 元件語句描述 41
3．2．1 無源元件語句描述 41
3．2．2 有源元件語句描述 45
3．2．3 激勵源元件語句描述 48
3．3 元件模型語句描述 55
3．4 子電路語句描述 57
3．5 庫文件語句描述 58
3．6 電路分析結果輸出語句 59
3．7 常用仿真控制語句 62
3．8 小結 65
第4章 Hspice基礎仿真分析與電路控制描述 66
4．1 Hspice仿真功能概述 66
4．2 直流仿真 67
4．2．1 直流仿真原理與仿真控制語句 67
4．2．2 直流仿真范例 70
4．3 瞬態仿真 76
4．3．1 瞬態仿真原理與仿真控制語句 76
4．3．2 瞬態仿真范例 78
4．4 交流仿真 79
4．4．1 交流仿真原理與仿真控制語句 79
4．4．2 交流仿真范例 83
4．5 小結 87
第5章 標準單元庫簡介與仿真 88
5．1 標準單元庫概述 88
5．2 專用集成電路設計方法學 89
5．3 標準單元庫的基本組成 90
5．4 標準單元庫的基本內容 92
5．5 標準單元庫建庫流程 92
5．6 標準單元主要特性討論 95
5．7 標準單元特性仿真范例 97
5．8 小結 108
第6章 運算放大器的設計與仿真 109
6．1 運算放大器基礎 109
6．1．1 理想運算放大器特性 110
6．1．2 非理想運算放大器特性 110
6．1．3 運算放大器的分類 111
6．1．4 負反饋 115
6．1．5 運算放大器的參數指標 118
6．2 兩級運算放大器的設計與仿真 119
6．3 小結 150
第7章 模擬濾波器的設計與仿真 151
7．1 模擬濾波器基礎 151
7．1．1 模擬濾波器的分類 151
7．1．2 模擬濾波器的幅頻特性 156
7．1．3 模擬濾波器的傳遞函數 156
7．1．4 模擬濾波器電路實現 161
7．1．5 模擬濾波器的實現方法 165
7．1．6 復數濾波器 167
7．1．7 濾波器指標參數 170
7．2 模擬濾波器的設計與仿真 172
7．3 小結 193
第8章 帶隙基準源與低壓差線性穩壓器的設計與仿真 194
8．1 帶隙基準源的設計與仿真 194
8．1．1 帶隙基準源的基本原理 194
8．1．2 帶隙基準源的設計與仿真 201
8．2 低壓差線性穩壓器的設計與仿真 220
8．2．1 低壓差線性穩壓器的基本原理 220
8．2．2 低壓差線性穩壓器的設計與仿真 229
8．3 小結 245
第9章 比較器電路的設計與仿真 246
9．1 比較器電路基礎 246
9．1．1 比較器性能參數 247
9．1．2 比較器特性分析 248
9．1．3 比較器電路結構 249
9．2 比較器電路的設計與仿真 252
9．3 施密特觸發器基礎 262
9．4 施密特觸發器的設計與仿真 266
9．5 小結 272
第10章 可變增益放大器的設計與仿真 273
10．1 可變增益放大器基礎 273
10．2 可變增益放大器仿真與設計 277
10．3 小結 292
第11章 逐次逼近模數轉換器的設計與仿真 293
11．1 逐次逼近模數轉換器基礎 293
11．2 逐次逼近模數轉換器電路仿真 302
11．3 小結 324
第1章 CMOS模擬集成電路基礎 1
1．1 CMOS工藝基礎及流程 1
1．2 CMOS模擬集成電路設計 6
1．3 MOS管理論基礎 8
1．3．1 MOS管概述 8
1．3．2 MOS管的工作原理 10
1．3．3 MOS管I/V特性 12
1．3．4 MOS管二階效應 13
1．3．5 MOS管的短溝道效應 14
1．4 CMOS器件模型 16
1．4．1 MOS管大信號模型 17
1．4．2 MOS管小信號模型 17
1．4．3 MOS管噪聲模型 19
1．4．4 MOS管計算機仿真模型 20
1．5 小結 21
第2章 Hspice設計軟件概述與基本操作基礎 22
2．1 Hspice簡介 22
2．1．1 Hspice的特點 22
2．1．2 Hspice的仿真方法 23
2．1．3 Hspice的安裝 24
2．2 Hspice仿真窗口簡介 26
2．2．1 主窗口 26
2．2．2 AwanWaves波形顯示窗口 28
2．2．3 Result Brower窗口 30
2．3 Hspice的基本設計流程 31
2．3．1 理想器件仿真實例 31
2．3．2 工藝庫模型仿真實例 36
2．4 小結 38
第3章 Hspice電路描述 39
3．1 Hspice仿真網表描述 39
3．2 元件語句描述 41
3．2．1 無源元件語句描述 41
3．2．2 有源元件語句描述 45
3．2．3 激勵源元件語句描述 48
3．3 元件模型語句描述 55
3．4 子電路語句描述 57
3．5 庫文件語句描述 58
3．6 電路分析結果輸出語句 59
3．7 常用仿真控制語句 62
3．8 小結 65
第4章 Hspice基礎仿真分析與電路控制描述 66
4．1 Hspice仿真功能概述 66
4．2 直流仿真 67
4．2．1 直流仿真原理與仿真控制語句 67
4．2．2 直流仿真范例 70
4．3 瞬態仿真 76
4．3．1 瞬態仿真原理與仿真控制語句 76
4．3．2 瞬態仿真范例 78
4．4 交流仿真 79
4．4．1 交流仿真原理與仿真控制語句 79
4．4．2 交流仿真范例 83
4．5 小結 87
第5章 標準單元庫簡介與仿真 88
5．1 標準單元庫概述 88
5．2 專用集成電路設計方法學 89
5．3 標準單元庫的基本組成 90
5．4 標準單元庫的基本內容 92
5．5 標準單元庫建庫流程 92
5．6 標準單元主要特性討論 95
5．7 標準單元特性仿真范例 97
5．8 小結 108
第6章 運算放大器的設計與仿真 109
6．1 運算放大器基礎 109
6．1．1 理想運算放大器特性 110
6．1．2 非理想運算放大器特性 110
6．1．3 運算放大器的分類 111
6．1．4 負反饋 115
6．1．5 運算放大器的參數指標 118
6．2 兩級運算放大器的設計與仿真 119
6．3 小結 150
第7章 模擬濾波器的設計與仿真 151
7．1 模擬濾波器基礎 151
7．1．1 模擬濾波器的分類 151
7．1．2 模擬濾波器的幅頻特性 156
7．1．3 模擬濾波器的傳遞函數 156
7．1．4 模擬濾波器電路實現 161
7．1．5 模擬濾波器的實現方法 165
7．1．6 復數濾波器 167
7．1．7 濾波器指標參數 170
7．2 模擬濾波器的設計與仿真 172
7．3 小結 193
第8章 帶隙基準源與低壓差線性穩壓器的設計與仿真 194
8．1 帶隙基準源的設計與仿真 194
8．1．1 帶隙基準源的基本原理 194
8．1．2 帶隙基準源的設計與仿真 201
8．2 低壓差線性穩壓器的設計與仿真 220
8．2．1 低壓差線性穩壓器的基本原理 220
8．2．2 低壓差線性穩壓器的設計與仿真 229
8．3 小結 245
第9章 比較器電路的設計與仿真 246
9．1 比較器電路基礎 246
9．1．1 比較器性能參數 247
9．1．2 比較器特性分析 248
9．1．3 比較器電路結構 249
9．2 比較器電路的設計與仿真 252
9．3 施密特觸發器基礎 262
9．4 施密特觸發器的設計與仿真 266
9．5 小結 272
第10章 可變增益放大器的設計與仿真 273
10．1 可變增益放大器基礎 273
10．2 可變增益放大器仿真與設計 277
10．3 小結 292
第11章 逐次逼近模數轉換器的設計與仿真 293
11．1 逐次逼近模數轉換器基礎 293
11．2 逐次逼近模數轉換器電路仿真 302
11．3 小結 324
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