CMOS模拟集成电路版图设计与验证：基于Cadence Virtuoso与Mentor C pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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尹飞飞，陈钺颖，范军，王鑫 著

图书标签:

• CMOS模拟电路
• 集成电路版图设计
• Cadence Virtuoso
• Mentor Graphics
• 模拟集成电路
• 版图设计
• 电路验证
• 模拟电路设计
• IC设计
• 电子工程

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121298073

商品编码：29637588363

包装：平装

出版时间：2016-08-01

基本信息

书名:CMOS模拟集成电路版图设计与验证：基于Cadence Virtuoso与Mentor Cal

定价：48.00元

售价：35.0元,便宜13.0元,折扣72

作者:尹飞飞,陈钺颖,范军,王鑫

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-08-01

ISBN：9787121298073

字数：

页码：272

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本书依托Cadence Virtuoso版图设计工具与Mentor Calibre版图验证工具，采取循序渐进的方式，介绍利用Cadence Virtuoso与Mentor Calibre进行CMOS模拟集成电路版图设计、验证的基础知识和方法，内容涵盖了CMOS模拟集成电路版图基础知识，Cadence Virtuoso与Mentor Calibre的基本概况、操作界面和使用方法，CMOS模拟集成电路从设计到流片的完整流程，同时又分章介绍了利用Cadence Virtuoso版图设计工具、Mentor Calibre版图验证工具及Synopsys Hspice电路仿真工具进行CMOS电路版图设计与验证、后仿真的实例，包括运算放大器、带隙基准源、低压差线性稳压源、比较器和输入/输出单元。

目录

章 CMOS模拟集成电路版图基础
1．1 CMOS工艺基础及制造流程
1．2 CMOS模拟集成电路设计流程
1．3 CMOS模拟集成电路版图定义
1．4 CMOS模拟集成电路版图设计流程
1．4．1 版图规划
1．4．2 设计实现
1．4．3 版图验证
1．4．4 版图完成
1．5 版图设计通用规则
1．6 CMOS模拟集成电路版图匹配设计
1．6．1 CMOS工艺失配机理
1．6．2 元器件版图匹配设计规则
第2章 Cadence Virtuoso版图设计工具
2．1 Virtuoso 界面介绍
2．1．1 Virtuoso CIW界面介绍
2．1．2 Virtuoso Library Manager界面介绍
2．1．3 Virtuoso Layout Editor界面介绍
2．2 Virtuoso 基本操作
第3章 Mentor Calibre版图验证工具
3．1 Mentor Calibre版图验证工具调用
3．2 Mentor Calibre DRC验证
3．2．1 Calibre DRC验证简介
3．2．2 Calibre DRC界面介绍
3．2．3 Calibre DRC验证流程举例
3．3 Mentor Calibre LVS验证
3．3．1 Calibre LVS验证简介
3．3．2 Calibre LVS界面介绍
3．3．3 Calibre LVS验证流程举例
3．4 Mentor Calibre寄生参数提取（PEX）
3．4．1 Calibre PEX验证简介
3．4．2 Calibre PEX界面介绍
3．4．3 Calibre PEX流程举例
第4章 CMOS模拟集成电路版图设计与验证流程
4．1 设计环境准备
4．2 反相器链电路的建立和前仿真
4．3 反相器链版图设计
4．4 反相器链版图验证与参数提取
4．5 反相器链电路后仿真
4．6 I/O单元环设计
4．7 主体电路版图与I/O单元环的连接
4．8 导出GDSII文件
第5章 运算放大器的版图设计与后仿真
5．1 运算放大器基础
5．1．1 运算放大器的基本特性和分类
5．1．2 运算放大器性能参数
5．2 单级运算放大器的版图设计与后仿真
5．2．1 单级运算放大器的版图设计
5．2．2 单级运算放大器的参数提取
5．2．3 单级运算放大器的后仿真
5．3 两级全差分运算放大器的版图设计与后仿真
5．3．1 两级全差分运算放大器的版图设计
5．3．2 两级全差分运算放大器的参数提取
5．3．3 两级全差分运算放大器的后仿真
第6章 带隙基准源与低压差线性稳压器的版图设计与后仿真
6．1 带隙基准源的版图设计与后仿真
6．1．1 带隙基准源基本原理
6．1．2 带隙基准源的版图设计
6．1．3 带隙基准源的参数提取
6．1．4 带隙基准源的后仿真
6．2 低压差线性稳压器的版图设计与后仿真
6．2．1 低压差线性稳压器的基本原理
6．2．2 低压差线性稳压器的版图设计
6．2．3 低压差线性稳压器的参数提取
6．2．4 低压差线性稳压器的后仿真
第7章 比较器电路的版图设计与后仿真
7．1 比较器电路基础
7．1．1 比较器性能参数
7．1．2 比较器特性分析
7．1．3 比较器电路结构
7．2 比较器电路的版图设计
7．3 比较器电路参数提取
7．4 比较器电路后仿真
第8章 标准I/O单元库的设计与验证
8．1 标准I/O单元库概述
8．2 I/O单元库基本电路结构
8．3 I/O单元库版图设计
8．3．1 数字I/O单元版图设计
8．3．2 模拟I/O单元的制作
8．3．3 焊盘（pad）的制作
8．4 电路参数提取及后仿真

作者介绍

尹飞飞博士，辽宁大学物理学院讲师，主要研究方向为集成电路设计与光电子器件性能研究，主持并参与了多个科研重点项目的研究工作，已发表论文5篇，获授权1项，在半导体器件物理及电路设计方面具有丰富的教学与科研经验。

文摘

序言

《高性能模拟电路设计与仿真：掌握先进EDA工具与实践技巧》 内容简介： 本书深入探讨了高性能模拟集成电路设计的核心原理、方法论以及前沿技术，旨在为读者提供一套全面、系统且极具实践价值的模拟电路设计与仿真解决方案。从基础的晶体管模型理解到复杂的系统级设计，本书逐层剥离，揭示了模拟电路设计的精髓，并重点聚焦于如何利用先进的电子设计自动化（EDA）工具来高效完成版图设计、性能验证与优化。 第一部分：模拟电路设计基础与核心概念 本部分将带领读者重温并深化对模拟电路设计基本原理的理解，为后续更复杂的设计打下坚实基础。 晶体管模型与参数提取： 详细阐述MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）及BJT（双极结型晶体管）的物理模型，包括DC特性、AC特性、瞬态特性以及噪声特性。重点讲解如何从工艺角、温度和衬底电压（PVT）等多种工艺变异条件下准确提取晶体管模型参数，以及这些参数对电路性能的影响。我们将深入讨论短沟道效应、热效应、量子效应等先进工艺带来的挑战，以及如何选择合适的模型（如BSIM系列模型）来精确模拟。 基本模拟电路模块设计： 系统性地讲解了模拟集成电路设计中最基本也最重要的模块，包括： 电流镜： 从简单的达林顿电流镜到高精度、宽动态范围的电流镜（如Wilfely电流镜、Cascode电流镜），分析其精度、输出阻抗、电压裕度等关键性能指标，并讨论如何克服失配和噪声问题。 差分放大器： 详细介绍共模抑制比（CMRR）、开环增益、带宽、输入失配以及输出摆幅等参数的设计考量。涵盖了各种差分对结构，如NMOS差分对、PMOS差分对，以及各种有源负载和共模反馈网络的实现。 运算放大器： 深入解析各种基本运算放大器拓扑，包括单级、多级（如两级CMOS运算放大器）、折叠式Cascode运算放大器等。重点讲解增益、带宽、压摆率、功耗、输出阻抗、输入共模范围、输出电压摆幅以及稳定性（补偿技术，如密勒补偿、极零抵消）等关键性能指标的设计与权衡。 电压基准源与电流基准源： 讲解如何设计高精度、低温度系数、高电源抑制比（PSRR）的基准电压和基准电流源，包括带隙基准、二极管连接的MOSFET基准等，并讨论其噪声抑制和负载效应。 滤波器（RC、RLC、开关电容）： 介绍有源RC滤波器、二阶以上滤波器的设计思路，以及开关电容滤波器的原理和应用，特别是在采样系统中。 振荡器与锁相环（PLL）： 讲解LC振荡器、环形振荡器、 Relaxation振荡器等不同类型的振荡器，以及PLL的组成（鉴相器、环路滤波器、压控振荡器）及其在频率综合、时钟生成等方面的应用。 噪声与失真分析： 详细分析模拟电路中的各种噪声源（热噪声、闪烁噪声、散粒噪声）及其对电路性能的影响。介绍噪声系数（NF）的概念和计算方法，以及如何通过电路结构和器件选择来降低噪声。同时，深入探讨非线性失真（谐波失真HD、互调失真IMD）的产生机理，以及如何通过改进电路设计来提高线性度。 电源抑制比（PSRR）与信号完整性： 分析电源噪声如何耦合到信号路径，以及如何设计电路来抑制电源噪声。探讨信号完整性问题，包括串扰、反射、时序抖动等，并介绍相关的设计技巧。 第二部分：版图设计与布局布线 本部分将聚焦于模拟集成电路版图设计这一至关重要的环节，强调设计规则、版图规则以及如何在实际中实现高性能电路。 版图设计基本原则： 讲解版图设计的基本原则，包括器件匹配、对称性、寄生效应的最小化、工艺规则的遵守等。强调对称性对于差分电路和匹配电路的重要性，以及如何通过合理的布局来减少寄生电容和寄生电阻。 器件匹配与寄生效应： 深入分析器件失配（Mismatch）对模拟电路性能的影响，并提供提高匹配精度的策略，如使用共同中心（Common-Centroid）布局、遮蔽（Dummy Device）技术、尺寸优化等。详细讲解衬底注入、沟道长度调制、工艺偏差等因素如何导致失配，并提出相应的版图设计技巧。同时，系统性地分析导线电阻、电容、电感等寄生效应，以及如何通过精细的版图设计来减小其负面影响。 版图寄生参数提取与仿真： 讲解如何使用版图寄生参数提取工具（如RCX、LVS/DRC）来提取电路的寄生电阻和电容。介绍寄生参数提取的原理和流程，以及如何将提取的寄生参数反馈到电路仿真中，以获得更准确的性能预测。 布局与布线策略： 详细介绍模拟电路布局的策略，包括如何对关键模块进行分组、如何处理电源和地线的布局、如何避免信号串扰等。讲解布线的技巧，包括多边形布线、金属层选择、间距控制等，以最小化寄生效应并满足设计规则。特别关注模拟信号与数字信号、高频信号与低频信号的隔离。 版图可测试性设计（DFT）： 介绍版图可测试性设计（Design For Testability, DFT）的概念，包括如何为测试提供易于访问的节点，如何设计内部测试电路等，以提高生产测试的效率和覆盖率。 第三部分：电路性能验证与优化 本部分将重点介绍如何利用EDA工具对设计的模拟电路进行全面的性能验证，并在此基础上进行优化。 DC、AC、瞬态仿真： 详细讲解如何使用仿真工具进行DC工作点分析、AC小信号频率响应分析（增益、带宽、相位裕度）以及瞬态响应分析（压摆率、开关速度）。介绍各种仿真设置和参数，如扫描类型、步长、精度控制等。 噪声与失真仿真： 演示如何使用仿真工具进行噪声分析（噪声系数、输出噪声功率谱密度）和非线性失真分析（谐波失真、互调失真）。介绍如何设置仿真参数以获得准确的噪声和失真结果。 蒙特卡洛（Monte Carlo）仿真与角（Corner）仿真： 深入讲解蒙特卡洛仿真在评估电路性能在工艺、电压、温度（PVT）等参数变化下的统计分布和良率中的重要性。详细介绍不同工艺角（快角、慢角、典型角）的设置及其对电路性能的影响。 版图后仿真（Post-Layout Simulation）： 强调版图后仿真（Layout vs. Schematic, LVS；Design Rule Check, DRC；寄生参数提取与仿真）在确认电路功能正确性、设计规则合规性以及预测实际制造后的性能方面不可或缺。演示如何使用EDA工具进行LVS和DRC检查，以及如何将提取的寄生参数导入电路仿真。 功耗分析与优化： 讲解如何对电路进行功耗分析，包括静态功耗和动态功耗。介绍各种降低功耗的设计技巧，如时钟门控、低功耗技术、动态电压频率调整（DVFS）等。 模型提取与验证： 讨论如何使用EDA工具从实际制造的芯片中提取精确的晶体管模型参数，以及如何将这些模型参数与仿真结果进行对比，以验证仿真模型的准确性。 验证流程与脚本自动化： 介绍标准化的模拟电路验证流程，并展示如何利用脚本语言（如Skill、Python）来自动化重复性的仿真和验证任务，从而提高设计效率。 第四部分：高级主题与行业应用 本部分将拓展到更广泛的高级主题和实际应用领域，帮助读者了解行业前沿动态。 RF模拟电路设计入门： 简要介绍射频（RF）模拟电路设计的特点和挑战，如高频效应、阻抗匹配、噪声系数、线性度等。讲解一些基本的RF模块，如低噪声放大器（LNA）、混频器、振荡器等。 混合信号电路设计考量： 探讨混合信号电路（集成模拟和数字部分）的设计挑战，如数字噪声对模拟电路的干扰、数字到模拟的接口设计等，并介绍相关的设计方法。 电源管理集成电路（PMIC）设计： 介绍PMIC在现代电子设备中的重要性，以及常见的PMIC功能模块，如LDO、DC-DC转换器、电池充电器等。 图像传感器与ADC/DAC设计： 简要介绍图像传感器的工作原理，以及模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）在数据采集和信号输出中的作用。 新技术与发展趋势： 讨论当前模拟电路设计领域的一些新兴技术，如低功耗设计、人工智能在EDA中的应用、新的器件技术等。 目标读者： 本书适合电子工程、微电子学、通信工程等相关专业的本科生、研究生，以及从事模拟集成电路设计、版图设计、验证和优化的工程师。 特色： 理论与实践紧密结合： 深入讲解理论原理，并通过大量实例演示实际应用，帮助读者掌握核心技能。 强调EDA工具的应用： 重点介绍如何使用业界主流的EDA工具来完成设计、仿真和验证任务，提升实际操作能力。 系统性与全面性： 覆盖了模拟电路设计从基础到高级的各个方面，为读者提供一个完整的知识体系。 注重性能权衡与优化： 引导读者理解不同设计选择对性能的影响，并掌握有效的优化策略。 前沿技术的引入： 适当引入行业最新技术和发展趋势，激发读者的学习兴趣和创新思维。 本书将是您在模拟集成电路设计领域学习和实践的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

从章节的逻辑组织来看，作者构建了一个非常严谨且线性的知识体系。它从最基础的工艺模型理解开始，稳步过渡到器件的版图规则，然后是模块级的布局策略，最后上升到整个芯片的物理实现流程。这种由微观到宏观、由点到面的构建方式，让读者能够清晰地看到每一个设计决策对最终芯片性能的影响链条。我发现，当我对某个特定工艺节点的设计规范感到困惑时，这本书总能在相关的上下文中提供一个合理的解释，而不是孤立地讲解某一个技术点。这种宏观的视野是很多碎片化学习资料所欠缺的，它确保了读者在掌握技术细节的同时，不会迷失在繁杂的参数中，始终能把握住整体的设计目标和权衡之道。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的讲解深度感到非常满意，它在深入浅出方面做到了一个极佳的平衡。作者似乎对模拟IC设计领域有着长期的实践积累，能够预判到读者在学习过程中最可能遇到的“坑点”和思维盲区，并在关键节点进行详细的铺垫和解释。例如，对于某些器件的版图级寄生效应分析，书中不仅给出了理论公式，更重要的是，它将这些理论与实际布局中的具体操作联系起来，这对于我们这些需要将理论转化为实际动手能力的工程师来说，是无价的指导。我发现，很多其他教材只是泛泛而谈，而这本书则像一位经验丰富的前辈手把手带着你走，每一个步骤的背后都有清晰的逻辑支撑，让人不仅知其然，更知其所以然，这种建立在深刻理解之上的教学方法，极大地提高了学习的效率和知识的留存率。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格透露着一种沉稳而专业的学者气质，但绝不枯燥。作者的措辞精确，每一个技术术语的使用都非常到位，体现出对该领域术语的精准把握，这对于需要与国际标准和同行进行精确沟通的设计师来说，是至关重要的。阅读时，我有一种强烈的被尊重感，因为作者似乎非常信任读者的理解能力，没有使用过于口语化或故作亲昵的表达，而是直接切入核心，用严密的逻辑链条来引导思考。这种克制而有力的叙事方式，使得即便是面对高度抽象的电磁效应或噪声耦合问题时，也能保持清晰的思路，它提供给读者的不是简单的答案，而是一套严谨的思考框架，足以应对未来不断变化的技术挑战，是一本可以陪伴工程师职业生涯成长的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性简直超乎想象，它完全不是那种停留在纸上谈兵的学术著作。我尤其欣赏它对设计流程中“验证”环节的详尽阐述，这部分往往是很多教材中最薄弱的环节。它没有简单地罗列工具箱里的功能按钮，而是深入到如何构建一个健壮的、能够应对各种角点情况的测试平台。书中提供的那些实际案例和调试技巧，让我立刻就能在自己的工作环境中找到对应的思路和解决方案。感觉作者是把多年来踩过的无数“雷”都系统地整理出来，并附带了优雅的避雷指南。对于正在进行项目收尾或者遇到棘手性能问题的设计者来说，这本书简直就是一本“急救手册”，里面的某些验证脚本思路，我个人认为其价值已经超越了单纯的书籍本身，更像是一套高度提炼的方法论。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量确实让人眼前一亮。纸张摸起来手感厚实，光泽适中，不像有些技术书籍那样廉价的纸张，翻阅起来非常舒适。装帧设计也看得出是用心了，封面设计简洁大气，没有过多的花哨元素，很符合专业书籍的调性。我特别欣赏它在章节过渡和重要概念的展示上所下的功夫，清晰的图例和排版让复杂的电路图和布局图看起来井井有条，即便是初次接触这方面的读者，也不会感到信息过载的压迫感。阅读过程中，无论是公式的推导还是流程的描述，都有着恰到好处的留白，让眼睛有休息的空间，这一点对于需要长时间研读的工程师来说至关重要。总而言之，从硬件层面讲，这是一本值得收藏和反复翻阅的工具书，看得出出版社在保证内容质量的同时，也兼顾了读者的阅读体验，这点在如今浮躁的出版界里，实属难得的用心之举。