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CMOS模拟集成电路全流程设计
作者：李金城
出版社：机械工业出版社
出版时间：2023-11-01
ISBN：9787111737063
定价：¥129.00
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内容简介
本书理论与实践并重，为读者提供CMOS模拟集成电路全流程设计的理论与实践指导，以及与设计流程有关的背景知识和重要理论分析，同时配有相关的设计训练，包括具体案例和EDA 软件的操作与使用方法。本书搭建完整的知识体系，帮助读者全面了解和掌握模拟集成电路设计的理论与方法。本书不仅包括从器件版图结构原理到芯片设计的完整流程，而且还对集成电路设计中重要的实际问题进行了分析和讨论，使读者得到完整的理论与实践指导，从而具备直接从事CMOS 模拟集成电路设计工作的基本能力。本书可为集成电路行业从业人员提供参考，同时也可以供相关专业学生学习使用。
作者简介
李金城北京交通大学副教授，中国科学院微电子所博士，清华大学电子系博士后，长期从事集成电路教学和科研工作，在模拟集成电路设计和数字集成电路设计领域都具有丰富的教学和实践经验。主要研究领域包括混合信号集成电路设计、卫星导航芯片设计。主持和参加了多项国家自然基金项目，并拥有多项发明专利。
目录
前言
第1章 CMOS模拟集成电路设计概述1
1.1 CMOS 模拟集成电路设计的重要性与挑战 1
1.2 CMOS 模拟集成电路设计流程简介 2
1.3 如何学好模拟集成电路设计 2
1.4 的shell 命令和vi 基础 3
1.5 本章小结 8
知识点巩固练习题 8
第2 章 CMOS 器件与原理图输入 10
2.1 半导体与CMOS 工艺 10
2.2 MOS 管 15
2.3 CMOS 电阻 19
2.4 CMOS 电容 25
2.5 CMOS 电感 30
2.6 CMOS 二极管 31
2.7 CMOS 双极晶体管 33
2.8 CMOS 工艺PDK 35
2.9 有源负载共源极放大器原理图输入 36
2.10 Library、Cell 和View 46
2.11 symbol view 的自动生成方法 48
2.12 schematic entry 注意事项 52
2.13 本章小结 53
知识点巩固练习题 53
第3 章 Spice 原理与Cadence 仿真 54
3.1 Spice 简介 54
3.2 Spice 器件模型 55
3.3 Spice 基本语法举例分析 55
3.4 Spice 文件结构 58
3.5 静态工作点仿真（.op）与直流扫描仿真（.dc） 59
3.6 直流二重扫描与MOS 管I-V 特性曲线 67
3.7 瞬态仿真（.tran） 72
3.8 交流仿真（.ac）和常用波形操作技术 80
3.9 工艺角仿真和波形显示方法 88
3.10 温度扫描与带隙参考源入门 96
3.11 PVT 仿真 117
3.12 蒙特卡罗分析 123
3.13 噪声原理与噪声分析（.noise） 128
3.14 Spice 仿真收敛问题 138
3.15 本章小结 140
知识点巩固练习题 140
第4 章 版图基本操作与技巧 142
4.1 元件例化与单层显示 142
4.2 打散Pcell 分析图层属性 146
4.3 画矩形和多边形 150
4.4 移动、复制、旋转与镜像翻转 151
4.5 拉伸与切割 152
4.6 精确尺寸与严格对齐 153
4.7 打孔与跨层画线 161
4.8 保护环原理与Multipart Path 自动画法 163
4.9 合并与组建cell 174
4.10 Edit in Place 176
4.11 版图操作综合练习 177
4.12 本章小结 180
知识点巩固练习题 181
第5 章 版图设计、验证与后仿真 183
5.1 版图设计规则 183
5.2 版图平面规划与布局布线 186
5.3 CS_stage 版图设计 188
5.4 CS_stage DRC 190
5.5 CS_stage LVS 195
5.6 CS_stage RCX/PEX 201
5.7 CS_stage 后仿真 209
5.8 CS_stage 版图的导出与导入 214
5.9 本章小结 216
知识点巩固练习题 216
第6 章 版图设计的重要问题与优化处理方法 218
6.1 金属电迁移与电压降 218
6.2 静电放电 219
6.3 闩锁效应 221
6.4 天线效应 223
6.5 金属密度和多晶硅密度 224
6.6 浅槽隔离及其扩散区长度效应和扩散区间距效应 225
6.7 倾斜角度离子注入与阴影效应 226
6.8 阱邻近效应 227
6.9 栅间距效应 227
6.10 版图匹配 228
6.11 源漏共用与棒图 240
6.12 版图优化的设计原则与方法 243
6.13 版图设计的可制造性设计 245
6.14 本章小结 247
知识点巩固练习题 247
第7 章 IO Pad 249
7.1 钝化窗口与Bonding 249
7.2 IO Pad 结构 250
7.3 Pad 库 251
7.4 Padframe 257
7.5 芯片封装 259
7.6 本章小结 260
知识点巩固练习题 260
第8 章 差分运算放大器原理与全流程设计案例 262
8.1 共源极放大器分析基础 262
8.2 差分运算放大器结构分析 270
8.3 相位裕度与密勒补偿 274
8.4 gm、W/L 及μnCOX 的计算 282
8.5 运算放大器主要性能指标 291
8.6 折叠式共源共栅放大器电路设计与仿真 312
8.6.1 设计指标 312
8.6.2 电路结构规划 312
8.6.3 手工计算 314
8.6.4 原理图输入与仿真 319
8.6.5 PVT 仿真与优化 330
8.6.6 其他设计指标的仿真 336
8.7 二级折叠式共源共栅放大器版图设计与后仿真 359
8.7.1 器件形状调整与局部版图单元划分 359
8.7.2 单器件版图单元设计 360
8.7.3 匹配器件版图单元设计 364
8.7.4 主体单元布局与布线 369
8.7.5 功能模块版图单元设计 370
8.7.6 版图的后处理 373
8.7.7 寄生参数提取与后仿真 374
8.8 本章小结 375
知识点巩固练习题 376
第9 章 四运放芯片设计与COB 封装测试 377
9.1 Padframe 规划与顶层电路设计 377
9.2 创建Pad 版图、符号图和电路图 379
9.3 Padframe 版图设计与验证 387
9.4 整体芯片版图搭建、验证与后仿真 390
9.5 MPW 流片与封装测试 397
9.6 本章小结 401
知识点巩固练习题 401
参考文献 402
参考答案 403
第1章 CMOS模拟集成电路设计概述1
1.1 CMOS 模拟集成电路设计的重要性与挑战 1
1.2 CMOS 模拟集成电路设计流程简介 2
1.3 如何学好模拟集成电路设计 2
1.4 的shell 命令和vi 基础 3
1.5 本章小结 8
知识点巩固练习题 8
第2 章 CMOS 器件与原理图输入 10
2.1 半导体与CMOS 工艺 10
2.2 MOS 管 15
2.3 CMOS 电阻 19
2.4 CMOS 电容 25
2.5 CMOS 电感 30
2.6 CMOS 二极管 31
2.7 CMOS 双极晶体管 33
2.8 CMOS 工艺PDK 35
2.9 有源负载共源极放大器原理图输入 36
2.10 Library、Cell 和View 46
2.11 symbol view 的自动生成方法 48
2.12 schematic entry 注意事项 52
2.13 本章小结 53
知识点巩固练习题 53
第3 章 Spice 原理与Cadence 仿真 54
3.1 Spice 简介 54
3.2 Spice 器件模型 55
3.3 Spice 基本语法举例分析 55
3.4 Spice 文件结构 58
3.5 静态工作点仿真（.op）与直流扫描仿真（.dc） 59
3.6 直流二重扫描与MOS 管I-V 特性曲线 67
3.7 瞬态仿真（.tran） 72
3.8 交流仿真（.ac）和常用波形操作技术 80
3.9 工艺角仿真和波形显示方法 88
3.10 温度扫描与带隙参考源入门 96
3.11 PVT 仿真 117
3.12 蒙特卡罗分析 123
3.13 噪声原理与噪声分析（.noise） 128
3.14 Spice 仿真收敛问题 138
3.15 本章小结 140
知识点巩固练习题 140
第4 章 版图基本操作与技巧 142
4.1 元件例化与单层显示 142
4.2 打散Pcell 分析图层属性 146
4.3 画矩形和多边形 150
4.4 移动、复制、旋转与镜像翻转 151
4.5 拉伸与切割 152
4.6 精确尺寸与严格对齐 153
4.7 打孔与跨层画线 161
4.8 保护环原理与Multipart Path 自动画法 163
4.9 合并与组建cell 174
4.10 Edit in Place 176
4.11 版图操作综合练习 177
4.12 本章小结 180
知识点巩固练习题 181
第5 章 版图设计、验证与后仿真 183
5.1 版图设计规则 183
5.2 版图平面规划与布局布线 186
5.3 CS_stage 版图设计 188
5.4 CS_stage DRC 190
5.5 CS_stage LVS 195
5.6 CS_stage RCX/PEX 201
5.7 CS_stage 后仿真 209
5.8 CS_stage 版图的导出与导入 214
5.9 本章小结 216
知识点巩固练习题 216
第6 章 版图设计的重要问题与优化处理方法 218
6.1 金属电迁移与电压降 218
6.2 静电放电 219
6.3 闩锁效应 221
6.4 天线效应 223
6.5 金属密度和多晶硅密度 224
6.6 浅槽隔离及其扩散区长度效应和扩散区间距效应 225
6.7 倾斜角度离子注入与阴影效应 226
6.8 阱邻近效应 227
6.9 栅间距效应 227
6.10 版图匹配 228
6.11 源漏共用与棒图 240
6.12 版图优化的设计原则与方法 243
6.13 版图设计的可制造性设计 245
6.14 本章小结 247
知识点巩固练习题 247
第7 章 IO Pad 249
7.1 钝化窗口与Bonding 249
7.2 IO Pad 结构 250
7.3 Pad 库 251
7.4 Padframe 257
7.5 芯片封装 259
7.6 本章小结 260
知识点巩固练习题 260
第8 章 差分运算放大器原理与全流程设计案例 262
8.1 共源极放大器分析基础 262
8.2 差分运算放大器结构分析 270
8.3 相位裕度与密勒补偿 274
8.4 gm、W/L 及μnCOX 的计算 282
8.5 运算放大器主要性能指标 291
8.6 折叠式共源共栅放大器电路设计与仿真 312
8.6.1 设计指标 312
8.6.2 电路结构规划 312
8.6.3 手工计算 314
8.6.4 原理图输入与仿真 319
8.6.5 PVT 仿真与优化 330
8.6.6 其他设计指标的仿真 336
8.7 二级折叠式共源共栅放大器版图设计与后仿真 359
8.7.1 器件形状调整与局部版图单元划分 359
8.7.2 单器件版图单元设计 360
8.7.3 匹配器件版图单元设计 364
8.7.4 主体单元布局与布线 369
8.7.5 功能模块版图单元设计 370
8.7.6 版图的后处理 373
8.7.7 寄生参数提取与后仿真 374
8.8 本章小结 375
知识点巩固练习题 376
第9 章 四运放芯片设计与COB 封装测试 377
9.1 Padframe 规划与顶层电路设计 377
9.2 创建Pad 版图、符号图和电路图 379
9.3 Padframe 版图设计与验证 387
9.4 整体芯片版图搭建、验证与后仿真 390
9.5 MPW 流片与封装测试 397
9.6 本章小结 401
知识点巩固练习题 401
参考文献 402
参考答案 403
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