目 录
第一部分基本微电子电路设计与仿真....................................................................................... 1
第1 章 HSPICE仿真环境简介............................................................................................. 1
1.1 HSPICE基础知识..................................................................................................... 1
1.2 输入网表文件.......................................................................................................... 1
1.3 电路元器件及模型描述.......................................................................................... 2
1.4 电路的分析类型描述语句...................................................................................... 4
1.5 输出格式描述语句.................................................................................................. 5
1.6 控制语句和option语句............................................................................................ 6
1.7 仿真控制和收敛...................................................................................................... 7
1.8 输入语句.................................................................................................................. 8
1.9 统计分析仿真.......................................................................................................... 8
1.10 HSPICE仿真示例................................................................................................... 9
1.11 SPICE做电路仿真时容易出现的错误................................................................ 13
第2 章 CMOS工艺SPICE模型测试................................................................................... 15
1.1 SPICE模型简介...................................................................................................... 15
2.2 CMOS工艺MOS管模型参数................................................................................. 21
2.3 用HSPICE仿真MOS输出特性............................................................................. 22
2.4 练习........................................................................................................................ 23
第3 章恒流源电路分析与设计......................................................................................... 25
3.1 恒流源电路............................................................................................................ 25
3.2 高输出阻抗的恒流源电路.................................................................................... 26
3.3 HSPICE仿真分析基本恒流源电路....................................................................... 28
3.4 HSPICE仿真分析高输出阻抗恒流源电路（MOS管参数同上） ...................... 29
3.5 基本恒流源电路的敏感度分析............................................................................ 29
3.6 基本恒流源电路的温度特性................................................................................ 29
3.7 其它类型的电流源/沉........................................................................................... 30
第4 章共源放大电路分析与设计..................................................................................... 31
4.1 有源负载共源放大器............................................................................................ 31
4.2 电流源负载共源放大器........................................................................................ 32
4.3 推挽共源放大器.................................................................................................... 33
4.4 HSPICE仿真分析电流源负载共源放大电路....................................................... 34
第5 章共源共栅放大电路分析与设计............................................................................. 37
5.1 共源共栅放大器原理及分析................................................................................ 37
5.2 共源共栅放大器的设计流程................................................................................ 39
5.3 设计实例及HSPICE仿真分析.............................................................................. 40
第6 章源级跟随电路分析与设计..................................................................................... 43
6.1 源极跟随缓冲级.................................................................................................... 43
6.2 小信号分析............................................................................................................ 45
6.3 HSPICE仿真实例................................................................................................... 47
第7 章电流镜负载差分放大电路分析与设计................................................................. 49
7.1 基本结构及分析.................................................................................................... 49
7.2 电流镜负载的CMOS差分放大器设计................................................................ 51
7.3 设计实例和HSPICE仿真...................................................................................... 54
第二部分电路的频率响应和稳定性....................................................................................... 57
第8 章电路零极点分析方法............................................................................................. 57
8.1 单极点传输函数——RC低通电路....................................................................... 57
8.2 单极点单零点系统——CR高通电路.................................................................. 58
8.3 两阶RC系统........................................................................................................... 59
第9 章基本微电子电路频率响应分析............................................................................. 62
9.1 考虑电容的MOS管小信号模型........................................................................... 62
9.2 共源放大器............................................................................................................ 69
9.3 源极跟随器放大器................................................................................................ 73
9.4 共栅放大器............................................................................................................ 83
9.5 高输出阻抗镜像电路............................................................................................ 83
9.6 共源共栅增益级.................................................................................................... 83
第10 章反馈放大器的频率响应和稳定性....................................................................... 91
10.1 反馈放大器的稳定............................................................................................... 91
10.2 两级电流源负载共源放大器及其补偿............................................................ 100
第三部分运算放大器设计....................................................................................................... 107
第11 章 CMOS运算放大器简介...................................................................................... 107
11.1 指标参数............................................................................................................ 107
11.2 CMOS运算放大器的设计...................................................................................111
第12 章基本两级运算放大器分析与设计......................................................................115
12.1 电路的设计目标和结构.....................................................................................115
12.2 具体的设计过程.................................................................................................117
12.3 电路的性能仿真................................................................................................ 123
第13 章共源共栅运算放大器分析与设计..................................................................... 129
13.1 折叠共源共栅运放的电路结构........................................................................ 129
13.2 折叠共源共栅运算放大器的小信号模型........................................................ 130
13.3 折叠共源共栅运算放大器的设计方法............................................................ 131
13.4 折叠共源共栅运算放大器的仿真.................................................................... 135
第14 章运算放大器工程设计......................................................................................... 140
14.1 设计指标............................................................................................................ 140
14.2 放大器结构的确定............................................................................................ 140
14.3 选择工艺参数.................................................................................................... 141
14.4 各级放大器参数的初步考虑............................................................................ 141
14.5 实例：一个带缓冲级运算放大器.................................................................... 142
第四部分集成电路版图设计................................................................................................... 146
第15 章九天版图设计工具简介..................................................................................... 146
15.1 引言.................................................................................................................... 146
15.2 版图设计的基本步骤........................................................................................ 147
15.3 版图设计的注意事项........................................................................................ 147
15.4 九天版图设计工具简介.................................................................................... 148
15.5 频繁使用的UNIX命令...................................................................................... 152
第16 章反相器电路原理图设计与仿真......................................................................... 154
16.1 启动实验环境.................................................................................................... 154
16.2 开始一个新的设计............................................................................................ 154
16.3 设计反相器的电路原理图................................................................................ 155
16.4 在电路原理图编辑器（Zeni Schematic Editor）中完成仿真........................ 163
第17 章反相器版图编辑................................................................................................. 171
17.1 运行软件环境.................................................................................................... 171
17.2 设计反相器版图................................................................................................ 171
第18 章反相器版图验证与参数提取............................................................................. 195
18.1 Layout DRC版图设计规则检查........................................................................ 195
18.2 Layout LVS版图原理图对照............................................................................. 201
附录............................................................................................................................................ 209
