集成电路设计
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第2版前言

本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,在2006年出版的《集成电路设计》的基础上,根据教育部高等学校电子信息与电气信息类基础课程教学分指导委员会制定的“集成电路设计基础”课程教学基本要求进行了修订。

教材遵循集成电路设计的流程,讨论集成电路设计的一系列基础知识。主要内容包括集成电路的材料、制造工艺、器件SPICE模型、集成电路模拟软件SPICE的基本用法、版图设计、模拟集成电路基本单元、数字集成电路基本单元、集成电路数字系统设计、集成电路的测试与封装等,内容涵盖了集成电路产品的各个环节。通过上述内容的学习,读者将全面了解集成电路设计流程与集成电路设计技术,掌握设计工具,为从事集成电路设计工作奠定基础。

本次修订致力于增加教材的实用性和先进性,与第1版相比,不仅为读者提供了集成电路设计从前端、版图、流片至封装测试的完整流程,还结合设计工具重点介绍了设计实例,将基础理论知识与工程实践相结合,达到使读者能够学以致用的目标。在内容编排上,尽量做到思路清晰、叙述详尽、便于自学。

第2版主要做了如下改动:

1.遵循集成电路设计的流程,在介绍了集成电路的材料、工艺与器件模型之后,将SPICE仿真工具的应用在第6章进行介绍。

2.在第6章介绍SPICE仿真工具时,增加了两个HSPICE环境下的仿真实例,从工程应用的角度,对缓冲驱动器和跨导放大器两个基本电路进行详细设计与分析,使读者全面掌握基本电路的设计思路和设计方法。

3.对第8章集成电路版图设计与工具的内容进行了较大的改动。首先,对版图图元内容进行了补充,除介绍MOS晶体管、集成电阻与集成电容以外,还增加了寄生二极管与三极管的内容。其次,为提高电路性能,增加了版图设计准则部分,对版图设计中的匹配性设计和抗干扰设计等进行了详细介绍。最后,增加了基于Cadence环境下的集成电路设计流程的内容。

4.对第9章模拟集成电路基本单元设计的章节进行了较大的改动。首先,增加了设计实例。在差分放大器部分,以电流镜负载差分放大器为例,从模拟集成电路设计的角度,介绍了设计指标的分解、设计参数的计算等设计过程。在运算放大器部分,增加了两级CMOS基本差分运算放大器设计实例,先根据设计指标计算运算放大器的器件参数的初值,然后通过SPICE进行仿真优化,得到器件参数终值。其次,对振荡器电路的相关内容进行了修改与补充,比较详细地介绍了环形振荡器与LC振荡器的相关知识。

5.由于篇幅所限,删除了ADC与DAC数模混合集成电路的内容。

6.对第11章集成电路数字系统设计部分进行了改写。增加了数字系统设计流程中基本步骤的介绍,简化了FPGA/CPLD硬件验证部分的内容。

7.删除了集成电路发展展望部分的内容。

本书可作为电子、通信与信息等学科高年级本科生和硕士生的教材,也可作为集成电路设计工程师的参考用书。

本书提供配套多媒体电子课件,请登录华信教育资源网(http://www.huaxin.edu.cnhttp://www.hxedu.com.cn)注册下载。

本教材的大纲由王志功教授审定,由陈莹梅副教授主持编写与修订,射频与光电集成电路研究所的研究生王涛、阎双超、景永康、蔡志民等为完成本次修订做了大量工作。电子工业出版社的王羽佳编辑在组织出版和编辑工作中给以了很大的支持。在此对以上所有同志表示衷心的感谢!

限于作者水平,书中难免有遗漏和错误,敬请读者批评指正。

作者

于东南大学