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芯片设计——CMOS模拟集成电路设计与仿真实例:基于Cadence IC 617

芯片设计——CMOS模拟集成电路设计与仿真实例:基于Cadence IC 617

书籍作者：李潇然 ISBN：9787111723066
书籍语言：简体中文 连载状态：全集
电子书格式：pdf,txt,epub,mobi,azw3 下载次数：5639
创建日期：2024-04-08 发布日期：2024-04-08
运行环境：PC/Windows/Linux/Mac/IOS/iPhone/iPad/Kindle/Android/安卓/平板
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内容简介
本书介绍CMOS模拟与射频集成电路的基本知识，着重讲述了利用Cadence ADE软件进行集成电路设计的仿真方法和操作流程。本书包含多种集成电路中常见电路单元的实例分析，包括运算放大器、低噪声放大器、射频功率放大器、混频器、带隙基准源、模-数转换器等内容。
本书注重选材，内容丰富，在基本概念和原理的基础上，通过实例分析详细讲述了CMOS模拟与射频集成电路关键单元的设计方法。本书为北京理工大学集成电路设计实践课程教材，并且可作为CMOS模拟与射频集成电路设计初学者，以及高等院校电子科学与技术、集成电路科学与工程等专业的学习用书，也可供从事微电子与集成电路领域的科研和工程技术人员参考。
编辑推荐
适读人群 ：CMOS模拟与射频集成电路设计初学者，高等院校电子科学与技术、集成电路科学与工程等专业的学生，以及从事微电子与集成电路领域的科研和工程技术人员
本书注重选材，内容丰富，在基本概念和原理的基础上，通过实例分析详细讲述了CMOS模拟与射频集成电路关键单元的设计方法，包含多种集成电路中常见电路单元的实例分析。
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前言
在政策引领和产业需求背景下，集成电路、5G、新能源汽车、人工智能、工业互联网等新一代信息技术飞速发展，不断涌现出多元化应用场景的技术融合和产品创新。其中，集成电路是现代信息技术的核心，是国民经济的重要组成部分，也是引领新一轮科技革命和产业变革的关键技术。目前，集成电路不仅在计算机、通信、消费电子、工业控制等传统产业中不可或缺，同时覆盖了物联网、云计算、无线充电、新能源汽车、可穿戴设备等新兴领域。
随着器件特征尺寸减小，MOS器件的特征频率、最高频率和噪声系数等大幅提高。硅基CMOS工艺的功耗比较低、工艺十分成熟、成本较低，并且能够将数字电路、模拟电路和射频电路等集成在同一个芯片上，是实现数字与射频系统单片集成的重要技术。硅基模拟和射频集成电路技术不断提高，应用领域不断拓宽，对集成电路设计者提出了更大的挑战。
由Cadence公司开发的集成电路设计与仿真工具，具有丰富的功能，广泛应用于模拟和射频集成电路设计中。本书为北京理工大学集成电路设计实践课程教材，其内容从CMOS集成电路的基础以及Cadence仿真软件的基本操作入手，融合模拟和射频集成电路中的几种常见电路单元的实例分析，详细讲述了仿真操作与设计流程。
全书共分为9章，第1章是CMOS模拟集成电路设计流程简介。第2章详细说明了Cadence仿真软件ADE的使用界面和常用操作，并以CMOS共源放大器为例，讲述了电路搭建和仿真验证的基本操作流程。第3章主要对ADE的直流仿真、交流仿真、瞬态仿真、噪声仿真、S参数仿真等基本仿真功能，以及参数扫描、蒙特卡洛仿真等高阶仿真功能进行概述说明，并介绍基本设置方式，每个仿真方法均通过实例进行分析。第4~9章分别讲述了几种常见电路单元的基本原理、主要性能参数、常见电路结构，然后通过实例进行详细说明。其中，第4章讲解了单级全差分折叠共源共栅运算放大器和闭环运算放大器；第5章介绍了S波段低噪声放大器的设计方法；第6章通过S波段功率放大器介绍了电路搭建、参数仿真、匹配方法和优化设计；第7章设计了一款S波段Gilbert双平衡下变频混频器；第8章介绍了带隙基准源的电路搭建、参数仿真、设计及优化方法；第9章讲述了并行式模-数转换器和逐次逼近式模-数转换器的设计和仿真流程。
本书的第1、4章由王兴华编写；第2、5章由陈志铭编写；第3、6、7章由李潇然编写；第8、9章由张蕾编写，陈铖颖和吕世东对技术和书稿也提供了大量帮助。感谢仲顺安教授对本书内容提出的宝贵意见；感谢在站博士后万嘉月、齐全文，资深工程师刘自成、韩放，以及在读研究生王瑛泽、鄂川源、李佳峄、朱宇哲、刘晓凡、卓恩锐、王超等在书稿整理和图片绘制等工作中给予的大力支持。
由于作者水平有限，加之时间较为仓促，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳请同行和读者不吝赐教。
目录
前言
第章CMOS模拟集成电路设计流程简介1
1.1设计要求与方案选择2
1.2交互式电路设计与仿真2
1.3版图设计与验证3
1.4芯片流片与测试5
1.5本章小结7
第章ADE仿真概述8
2.1基本界面与操作8
2.1.1软件启动8
2.1.2库管理器11
2.1.3电路图编辑器15
2.1.4ADE仿真设置19
2.1.5波形输出显示与计算22
2.2实例分析：共源放大器31
2.3本章小结37
第章ADE仿真功能基础38
3.1直流仿真38
3.1.1直流仿真基本设置38
3.1.2实例分析39
3.2交流仿真46
3.2.1交流仿真基本设置46
3.2.2实例分析47
3.3瞬态仿真50
3.3.1瞬态仿真基本设置50
3.3.2实例分析51
3.4噪声仿真53
3.4.1噪声仿真基本设置53
3.4.2实例分析54
3.5S参数仿真56
3.5.1S参数仿真基本设置56
3.5.2实例分析57
3.6参数扫描62
3.6.1参数扫描基本设置62
3.6.2实例分析63
3.7蒙特卡洛仿真65
3.8本章小结73
第章运算放大器74
4.1运算放大器简介74
4.1.1运算放大器概述74
4.1.2常见运算放大器结构75
4.2单级全差分折叠共源共栅运算放大器77
4.2.1结构原理图和参数77
4.2.2电路图绘制81
4.2.3仿真验证85
4.3闭环运算放大器98
4.3.1开关电容积分器98
4.3.2瞬态特性仿真和频率特性仿真98
4.4本章小结103
第章低噪声放大器104
5.1低噪声放大器概述104
5.1.1低噪声放大器性能参数104
5.1.2低噪声放大器结构分类111
5.2实例分析：S波段低噪声放大器114
5.2.1电路搭建114
5.2.2阻抗匹配及噪声系数仿真117
5.2.3大信号噪声仿真122
5.2.4稳定性仿真124
5.2.5线性度仿真125
5.3本章小结134
第章射频功率放大器135
6.1功率放大器概述135
6.1.1功率放大器性能参数135
6.1.2功率放大器类型136
6.1.3负载线匹配137
6.2实例分析：S波段功率放大器138
6.2.1电路搭建138
6.2.2电路参数仿真143
6.2.3负载牵引效应及最佳负载阻抗的匹配152
6.2.4指标测试及电路优化157
6.3本章小结159
第章混频器160
7.1混频器设计概述160
7.1.1混频器基本原理160
7.1.2混频器性能参数161
7.1.3混频器分类和常见结构162
7.2实例分析：S波段Gilbert双平衡下变频混频器164
7.2.1电路搭建164
7.2.2谐波失真仿真170
7.2.3噪声系数仿真174
7.2.4转换增益仿真179
7.2.5线性度仿真183
7.3本章小结193
第章带隙基准源194
8.1带隙基准源概述194
8.1.1带隙基准源性能参数194
8.1.2带隙基准源的基本原理196
8.2实例分析：带隙基准电压源201
8.2.1电路搭建201
8.2.2电路参数仿真208
8.3本章小结220
第章模-数转换器221
9.1模－数转换器概述221
9.1.1模－数转换器的基本原理221
9.1.2模-数转换器的性能参数222
9.1.3模-数转换器的电路结构225
9.2实例分析1：并行式模-数转换器230
9.2.1并行式模-数转换器设计与时域仿真230
9.2.2并行式模-数转换器的频域仿真238
9.3实例分析2：逐次逼近式模-数转换器240
9.3.1逐次逼近式模-数转换器设计与时域仿真240
9.3.2逐次逼近式模-数转换器的频域仿真248
9.4本章小结249
参考文献250
短评

很好的书，很适合新手

2023-06-06 17:37:06

好教材，适合工程人员参考学习，难得的系列丛书

2023-05-31 22:54:51

正好赶上618活动活动优惠力度比较大。东西非常的好，大品牌值得信赖，快递小哥服务非常到位，直接送货上门，非常给力，也非常的感谢。

2023-06-01 22:32:03

物流很快，书都是塑封包装好的送过来的，公司买来做图书角的，挺好的，买了很多书的，有需要下次再买。。。

2023-05-24 17:15:49

物流很快，东西还不错

2023-05-25 11:17:12

这个书很好，价格比较实惠

2023-05-24 16:40:33

芯片设计：CMOS模拟集成电路设计与仿真实例——基于Cadence IC 617 摘要： 在现代电子技术的迅猛发展中，芯片设计扮演着重要的角色。而CMOS模拟集成电路设计和仿真则是芯片设计中的重要环节。本文将介绍基于Cadence IC 617的CMOS模拟集成电路设计与仿真实例，通过一个具体案例，展示设计流程和关键步骤，并探讨其中的挑战和解决方法。 引言： CMOS（互补金属氧化物半导体）技术是集成电路领域中最为常用的工艺之一。它以其低功耗、高集成度和良好的抗干扰能力而备受青睐。而模拟集成电路是CMOS技术的一个重要应用领域，用于实现各种传感器、放大器、滤波器等电路功能。设计和仿真是确保模拟集成电路性能的关键环节，而Cadence IC 617作为业界领先的设计和仿真工具，为工程师提供了强大的支持和便利。 设计流程： CMOS模拟集成电路设计流程可以分为几个关键步骤，包括电路规划、原理图设计、版图设计、电路仿真和验证等。以下将介绍每个步骤的具体内容。 1. 电路规划： 在设计CMOS模拟集成电路之前，需要明确电路的功能和性能要求。根据应用需求，确定电路的输入输出特性、增益、带宽等指标，并进行初步的电路结构规划。 2. 原理图设计： 基于电路规划，使用Cadence IC 617的原理图设计工具，将电路拓扑结构绘制出来。这一步骤需要根据电路的功能需求选择合适的器件模型，并进行器件参数的设置。 3. 版图设计： 在原理图设计完成后，需要将电路转化为实际的物理版图。通过Cadence IC 617的版图设计工具，将电路中的晶体管、电阻、电容等器件按照特定规则进行布局，并设计合适的连线。此外，还需要进行电源和接地的布局规划。 4. 电路仿真： 完成版图设计后，需要进行电路的仿真以验证设计的性能。Cadence IC 617提供了强大的仿真工具，可以对电路的直流、交流和时域响应进行仿真分析。通过仿真结果，可以评估电路的性能，并进行优化调整。 5. 电路验证： 在仿真结果满足设计要求后，需要进行电路的验证。这一步骤通常需要将设计的电路提交给芯片制造商进行样片制造，并进行实际的测试验证。根据测试结果，可以进一步优化电路设计，以达到最终的性能目标。 挑战与解决方法： CMOS模拟集成电路设计和仿真过程中存在一些挑战，例如器件参数的准确性、布局布线的优化、电源和接地的规划等。以下是一些常见的挑战及其解决方法。 1. 器件参数准确性： 在设计中，器件模型的准确性对电路性能有重要影响。为了提高模型的准确性，可以使用先进的器件参数提取工具，并结合实际测试数据进行校准。 2. 布局布线优化： 在版图设计中，布局布线对电路性能和噪声干扰有显著影响。可以使用Cadence IC 617提供的布局布线工具，通过优化器进行自动布线，并进行后续的仿真分析和调整。 3. 电源和接地规划： 良好的电源和接地规划对于电路的稳定性和噪声抑制至关重要。可以通过合理的电源和接地布局，减小回路噪声的影响，并采取适当的滤波措施提高电路性能。 结论： CMOS模拟集成电路设计和仿真是现代芯片设计中不可或缺的环节。本文通过基于Cadence IC 617的实例，介绍了设计流程和关键步骤，并探讨了其中的挑战和解决方法。随着技术的不断进步，CMOS模拟集成电路设计将在更多应用领域展现其强大的潜力，并为我们的生活带来更多的便利和创新。

2023-07-14 07:10:35

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