cmos 模拟集成电路设计与仿真

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1、CMOS模拟集成电路设计与仿真罗广孝编华北电力大学二○○七年九月前言随着信息技术及其产业的迅速发展，当今社会进入到了一个崭新的信息化时代，微电子技术正是信息技术的核心技术。自从TI公司的科学家基尔比(ClairKilby)在1958年发明了第一块集成电路以来，集成电路技术已经逐渐成为整个信息社会必不可少的支柱。1956年北京大学、南京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学等五校在北大联合创建半导体专业，为我国培养第一批半导体人才，经过几代人的默默耕耘、韬光养晦，终于在自主创新之路上有所成就。目前，国内整个集成电路产业链逐渐完善，但是设计能

2、力仍然相对滞后，希望本讲义的编写能为我校集成电路设计方向学科的建设、集成电路设计人才的培养尽绵薄之力。内容概要本书所涉及的实践内容，旨在培养学生对相关课程中所学到的有关知识和技能的综合运用能力以及集成电路设计软件工具的使用，掌握微电子技术人员所需的基本理论和技能，为学生进一步学习后续有关专业课程和日后从事集成电路设计工作打下基础。基本微电子电路设计与仿真部分：首先简单介绍了电路仿真工具HSPICE的使用，通过典型的微电子电路的分析和设计，并用HSPICE软件完成了电路的仿真，目的是让学生掌握集成电路性能与电路结构和器件尺寸之间的关系，

3、能够正确分析和设计电路，并学会电路仿真软件（Hspice）的基本使用。电路的频率响应和稳定性部分：介绍了电路频率响应的零极点分析方法，并对基本的子电路完成了频率响应分析，最后深入细致的讨论了反馈放大器的频率响应和稳定性。运算放大器设计部分：首先对运算放大器基本参数进行了分析阐述，并对基本的两级运算放大器和折叠共源共栅运算放大器的分析和设计方法进行了讨论，并用简单的模型参数完成了给定指标电路的手动计算设计，并用HSPICE进行了仿真验证。最后，针对具体的工程应用，讲述了一个带缓冲级的运算放大器的设计方法。版图部分：掌握集成电路版图设计规

4、则的含义以及消除或减小寄生效应的措施，能够正确设计集成电路版图，学会版图录入和版图设计规则检查（DRC）软件的使用；学会电路与版图一致性检查（LVS）、版图参数提取（LPE）及版图后仿真软件的使用。适用范围本书涉及各种CMOS集成电路的分析和设计，并用高精度的电路仿真工具HSPICE完成了仿真，具有较强的工程参考价值。本书可作为《集成电路设计基础》、《CMOS模拟集成电路设计》、《微电子电路与仿真》课程的参考书和培训实验手册。致谢作者要首先感谢电气与电子工程学院领导，给了我到东南大学射频与光电集成电路研究所访问学习的机会，感受了射光所

5、文化的熏陶，让我始终执着于集成电路设计的殿堂。同时感谢电子系和电子学教研室领导的呵护，当然还要感谢我深爱的妻子，是她无私的爱激励了我对工作的追求！谨以此书献给所有关心我的人和我的所有学生，祝你们健康快乐！罗广孝2007年8月于河北保定主要参考书：1．集成电路设计[M]，王志功朱恩陈莹梅编著，电子工业出版社，2006.11。2．集成电路设计技术与工具[M]，王志功景为平孙玲编著，东南大学出版社，2007.7。3．CMOS模拟电路设计（第二版）[M]，[美]PhillipE.Allen,DouglasR.Holberg著，冯军李智群译，王

6、志功审校，电子工业出版社，2005。其它参考书：4．模拟集成电路设计[M]，[加]DavidA.JohnsKenMartin著，曾朝阳等译.机械工业出版社，2005。5．CMOS电路设计、布局与仿真[M]，[美]R.JacobBakerHarryW.LiDavidE.Boyce著，陈中建主译.机械工业出版社，2006。6．模拟CMOS集成电路设计[M]，[美]毕查德.拉扎维著，陈贵灿程军张瑞智等译，西安交通大学出版社，2003。7．模拟集成电路的分析与设计[M]，[美]PaulR.Gray，PaulJ.Hurst，StephenH.L

7、ewis，RobertG.Meyer著，张晓林等译，高等教育出版社，2005。8．模拟电路版图的艺术（第二版）（英文版）[M]，[美]AlanHastings著，电子工业出版社，2006.8。9．半导体器件基础[M]，[美]RobertF.Pierret著,黄如等译，韩汝琦审校，电子工业出版社,2007.8。10．ZeniUserGuide，huada,China。TM11．Synopsys，HSPICESimulationandAnalysisUserGuide。目录第一部分基本微电子电路设计与仿真.................

8、......................................................................1第1章HSPICE仿真环境简介........................