CMOS电路设计、布局与仿真 第1卷 第2版【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

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第1章　CMOS设计简介1

1.1　CMOS集成电路设计流程1

1.2　CMOS基础6

1.2.1　CMOS缩写6

1.2.2　CMOS倒相器7

1.2.3 第一款CMOS电路7

1.2.4　模拟CMOS设计8

1.3　SPICE简介8

1.3.1 生成网表8

1.3.2 工作点9

1.3.3 传输函数分析10

1.3.4　压控电压源11

1.3.5　理想运算放大器11

1.3.6　子电路12

1.3.7　直流分析13

1.3.8　绘制IV曲线14

1.3.9　双环直流分析14

1.3.10　瞬态分析15

1.3.11 SIN源16

1.3.12 RC电路实例17

1.3.13 另一种RC电路实例18

1.3.14　交流分析19

1.3.15　十倍频程和倍频程20

1.3.16 分贝20

1.3.17　脉冲语句20

1.3.18　有限脉冲上升时间21

1.3.19 阶跃响应21

1.3.20 RC电路的延迟与上升时间22

1.3.21　分段线性源23

1.3.22　仿真开关23

1.3.23 电容的初始化条件24

1.3.24 电感的初始化条件24

1.3.25 LC回路的Q值25

1.3.26 理想积分器的频率响应26

1.3.27 单位增益频率26

1.3.28　积分器的时域特性27

1.3.29 收敛性28

1.3.30 一些常见的错误和有用的技巧28

延伸阅读29

习题29

第2章　阱30

2.1 图形制作31

2.2　N阱的版图设计34

2.3　阻值的计算36

2.4　N阱／衬底二极管38

2.4.1　PN结物理学简介38

2.4.2　耗尽层电容41

2.4.3　存储或扩散电容43

2.4.4　SPICE建模45

2.5　N阱的RC延迟47

2.6　双阱工艺50

延伸阅读53

习题53

第3章　金属层56

3.1　连接焊盘56

3.2　用金属层进行设计和版图绘制59

3.2.1　metall和vial59

3.2.2 与金属层相关的寄生器件61

3.2.3 电流运载极限64

3.2.4　金属层的设计规则65

3.2.5　接触电阻66

3.3　串扰和地电位上跳67

3.3.1 串扰67

3.3.2　地电位上跳68

3.4　LASI版图设计实例70

3.4.1　连接焊盘的版图设计Ⅱ70

3.4.2　金属测试结构的版图设计73

延伸阅读75

习题75

第4章　有源层和多晶硅层78

4.1　用active层和poly层绘制版图78

4.2　将导线与poly和active相连85

4.3　静电放电保护94

延伸阅读97

习题97

第5章 电阻、电容、MOS管99

5.1 电阻99

5.2　电容106

5.3　MOS管109

5.4　版图实例116

5.4.1　金属电容116

5.4.2 多晶硅电阻119

延伸阅读121

习题121

第6章　MOS管工作原理122

6.1　MOS管电容回顾122

6.2　阈值电压126

6.3　MOS管的IV特性130

6.3.1　工作于线性区的MOS管131

6.3.2 工作于饱和区的MOS管133

6.4 MOS管的SPICE模型135

6.4.1 SPICE仿真实例138

6.4.2　亚阈值电流139

6.5　短沟道MOS管141

6.5.1　MOS管的缩比142

6.5.2　短沟道效应143

6.5.3 短沟道CMOS工艺的SPICE模型144

延伸阅读149

习题150

第7章 CMOS制备152

7.1　CMOS单位工艺步骤152

7.1.1 晶片制造152

7.1.2 热氧化154

7.1.3　掺杂工艺155

7.1.4 光刻158

7.1.5　薄膜的去除160

7.1.6 薄膜淀积163

7.2　CMOS工艺集成166

7.2.1 前道集成169

7.2.2　后道集成187

7.3　后端工艺197

7.4　总结198

延伸阅读199

第8章　电噪声概述200

8.1　信号200

8.1.1　功率和能量200

8.1.2　功率频谱密度202

8.2　电路噪声205

8.2.1 计算电路噪声并为电路噪声建模206

8.2.2 热噪声211

8.2.3　信噪比215

8.2.4 散粒噪声227

8.2.5 闪烁噪声229

8.2.6　其他噪声源235

8.3　讨论237

8.3.1 相关性237

8.3.2　噪声与反馈240

8.3.3　有关符号的一些最后说明243

延伸阅读244

符号及缩写列表245

习题247

第9章　模拟设计模型249

9.1　长沟道MOS管249

9.1.1 平方定律方程251

9.1.2　小信号模型257

9.1.3　温度效应271

9.2　短沟道MOS管273

9.2.1　通用设计（起始点）274

9.2.2　专用设计（讨论）277

9.3　MOS管噪声模型279

延伸阅读281

习题282

第10章　数字设计模型287

10.1　数字MOS管模型288

10.1.1 电容效应290

10.1.2　工艺特征时间常数291

10.1.3　延迟时间和转换时间292

10.1.4　通用数字设计295

10.2　MOS管单管传输门295

10.2.1 单管传输门的延迟297

10.2.2 串联连接的PG的延迟299

10.3　有关测量的最后注释300

延伸阅读301

习题302

可行的学生项目302

第11章　反相器304

11.1　直流特性304

11.2　开关特性309

11.3　反相器的版图313

11.4　驱动大电容负载的反相器尺寸315

11.5　其他类型的反相器319

延伸阅读321

习题322

第12章　静态逻辑门323

12.1 与非门和或非门的直流特性323

12.1.1 与非门的直流特性323

12.1.2　或非门的直流特性326

12.2　或非门和与非门的版图设计327

12.3　开关特性328

12.3.1 与非门329

12.3.2　输入数目331

12.4　复杂的CMOS逻辑门332

延伸阅读338

习题338

第13章　钟控电路340

13.1　CMOS传输门340

13.2　传输门的应用342

13.3　锁存器和触发器346

13.4　实例353

延伸阅读358

习题358

第14章　动态逻辑门360

14.1　动态逻辑基础360

14.1.1 电荷泄漏360

14.1.2　动态电路的仿真363

14.1.3 不交迭时钟的产生364

14.1.4　动态电路中的CMOS TG365

14.2　钟控CMOS逻辑365

延伸阅读370

习题370

第15章　VLSI版图设计举例372

15.1　芯片版图373

15.2　版图设计流程381

延伸阅读390

第16章　存储器电路391

16.1　阵列架构392

16.1.1　感测基础392

16.1.2　折叠阵列397

16.1.3　芯片组织结构402

16.2　外围电路403

16.2.1　读出放大器设计403

16.2.2　行／列解码器412

16.2.3 行驱动器417

16.3　存储单元418

16.3.1　SRAM单元419

16.3.2　只读存储器420

16.3.3　浮栅存储器421

延伸阅读431

习题432

第17章　△∑调制感测437

17.1　定性讨论438

17.1.1　DSM实例438

17.1.2　在闪存中用DSM进行感测440

17.2　感测阻性存储器450

17.3　感测CMOS图像457

延伸阅读470

习题471

第18章 专用CMOS电路473

18.1　施密特触发器473

18.1.1 施密特触发器的设计474

18.1.2　施密特触发器的应用476

18.2　多频振荡器478

18.2.1 单稳态多频振荡器479

18.2.2　非稳态多频振荡器480

18.3　输入缓冲器480

18.3.1 基本电路481

18.3.2　差分电路483

18.3.3 直流参考487

18.3.4 降低缓冲器的输入阻抗489

18.4　电荷泵（电压产生电路）490

18.4.1　提高输出电压493

18.4.2 产生更高的电压：迪克森电荷泵493

18.4.3　实例495

延伸阅读497

习题497

第19章　数字锁相环499

19.1　检相器500

19.1.1　XOR检相器501

19.1.2 鉴频检相器505

19.2　压控振荡器508

19.2.1 电流饥饿型VCO509

19.2.2 源耦合VCO513

19.3　环路滤波器514

19.3.1 XOR DPLL515

19.3.2 鉴频检相器DPLL521

19.4　系统考虑528

19.5　延迟锁环538

19.6　几个实例542

19.6.1 2GHz的DLL542

19.6.2　1Gbit/s时钟恢复电路548

延伸阅读553

习题554