CMOS模擬集成電路版圖設計與驗證：基於Cadence Virtuoso與Mentor Cal pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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尹飛飛，陳鉞穎，範軍，王鑫 著

圖書標籤:

• CMOS模擬電路
• 集成電路版圖設計
• Cadence Virtuoso
• Mentor Calibre
• 模擬集成電路
• 版圖設計
• 電路驗證
• 模擬電路設計
• IC設計
• 版圖驗證

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121298073

版次：1

商品编码：12030010

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-08-01

用纸：胶版纸

页数：272

字数：435000

正文语种：中文

內容簡介

本書依托Cadence Virtuoso版圖設計工具與Mentor Calibre版圖驗證工具，采取循序漸進的方式，介紹利用Cadence Virtuoso與Mentor Calibre進行CMOS模擬集成電路版圖設計、驗證的基礎知識和方法，內容涵蓋瞭CMOS模擬集成電路版圖基礎知識，Cadence Virtuoso與Mentor Calibre的基本概況、操作界麵和使用方法，CMOS模擬集成電路從設計到流片的完整流程，同時又分章介紹瞭利用Cadence Virtuoso版圖設計工具、Mentor Calibre版圖驗證工具及Synopsys Hspice電路仿真工具進行CMOS電路版圖設計與驗證、後仿真的實例，包括運算放大器、帶隙基準源、低壓差綫性穩壓源、比較器和輸入/輸齣單元。

作者簡介

尹飛飛博士，遼寜大學物理學院講師，主要研究方嚮為集成電路設計與光電子器件性能研究，主持並參與瞭多個科研重點項目的研究工作，已發錶論文5篇，獲授權專利1項，在半導體器件物理及電路設計方麵具有豐富的教學與科研經驗。

目錄

第1章 CMOS模擬集成電路版圖基礎
1．1 CMOS工藝基礎及製造流程
1．2 CMOS模擬集成電路設計流程
1．3 CMOS模擬集成電路版圖定義
1．4 CMOS模擬集成電路版圖設計流程
1．4．1 版圖規劃
1．4．2 設計實現
1．4．3 版圖驗證
1．4．4 版圖完成
1．5 版圖設計通用規則
1．6 CMOS模擬集成電路版圖匹配設計
1．6．1 CMOS工藝失配機理
1．6．2 元器件版圖匹配設計規則
第2章 Cadence Virtuoso版圖設計工具
2．1 Virtuoso 界麵介紹
2．1．1 Virtuoso CIW界麵介紹
2．1．2 Virtuoso Library Manager界麵介紹
2．1．3 Virtuoso Layout Editor界麵介紹
2．2 Virtuoso 基本操作
第3章 Mentor Calibre版圖驗證工具
3．1 Mentor Calibre版圖驗證工具調用
3．2 Mentor Calibre DRC驗證
3．2．1 Calibre DRC驗證簡介
3．2．2 Calibre DRC界麵介紹
3．2．3 Calibre DRC驗證流程舉例
3．3 Mentor Calibre LVS驗證
3．3．1 Calibre LVS驗證簡介
3．3．2 Calibre LVS界麵介紹
3．3．3 Calibre LVS驗證流程舉例
3．4 Mentor Calibre寄生參數提取（PEX）
3．4．1 Calibre PEX驗證簡介
3．4．2 Calibre PEX界麵介紹
3．4．3 Calibre PEX流程舉例
第4章 CMOS模擬集成電路版圖設計與驗證流程
4．1 設計環境準備
4．2 反相器鏈電路的建立和前仿真
4．3 反相器鏈版圖設計
4．4 反相器鏈版圖驗證與參數提取
4．5 反相器鏈電路後仿真
4．6 I/O單元環設計
4．7 主體電路版圖與I/O單元環的連接
4．8 導齣GDSII文件
第5章 運算放大器的版圖設計與後仿真
5．1 運算放大器基礎
5．1．1 運算放大器的基本特性和分類
5．1．2 運算放大器性能參數
5．2 單級運算放大器的版圖設計與後仿真
5．2．1 單級運算放大器的版圖設計
5．2．2 單級運算放大器的參數提取
5．2．3 單級運算放大器的後仿真
5．3 兩級全差分運算放大器的版圖設計與後仿真
5．3．1 兩級全差分運算放大器的版圖設計
5．3．2 兩級全差分運算放大器的參數提取
5．3．3 兩級全差分運算放大器的後仿真
第6章 帶隙基準源與低壓差綫性穩壓器的版圖設計與後仿真
6．1 帶隙基準源的版圖設計與後仿真
6．1．1 帶隙基準源基本原理
6．1．2 帶隙基準源的版圖設計
6．1．3 帶隙基準源的參數提取
6．1．4 帶隙基準源的後仿真
6．2 低壓差綫性穩壓器的版圖設計與後仿真
6．2．1 低壓差綫性穩壓器的基本原理
6．2．2 低壓差綫性穩壓器的版圖設計
6．2．3 低壓差綫性穩壓器的參數提取
6．2．4 低壓差綫性穩壓器的後仿真
第7章 比較器電路的版圖設計與後仿真
7．1 比較器電路基礎
7．1．1 比較器性能參數
7．1．2 比較器特性分析
7．1．3 比較器電路結構
7．2 比較器電路的版圖設計
7．3 比較器電路參數提取
7．4 比較器電路後仿真
第8章 標準I/O單元庫的設計與驗證
8．1 標準I/O單元庫概述
8．2 I/O單元庫基本電路結構
8．3 I/O單元庫版圖設計
8．3．1 數字I/O單元版圖設計
8．3．2 模擬I/O單元的製作
8．3．3 焊盤（pad）的製作
8．4 電路參數提取及後仿真

前言/序言

前 言

集成電路（Integrated Circuit，IC）芯片作為21世紀信息社會的基石，在國民經濟、國防建設及日常生活中發揮著不可替代的重要作用。版圖設計與驗證是集成電路設計中最重要的環節，對集成電路芯片的功能和性能的實現起著決定性作用。

本書依據CMOS模擬集成電路版圖設計和驗證的基本流程，依托Cadence Virtuoso版圖設計工具、Mentor Calibre物理驗證工具和Synopsys Hspice電路仿真工具，結閤實例詳細介紹瞭運算放大器等多類基本電路的版圖設計、驗證及後仿真的方法，以供學習CMOS模擬集成電路版圖設計與仿真的讀者參考討論之用。

本書內容分為3部分，共8章。

第1章介紹瞭CMOS模擬集成電路工藝基礎和CMOS模擬集成電路設計的基本流程，並討論瞭CMOS模擬集成電路版圖的概念、設計、驗證流程及通用的設計規則，使讀者對版圖設計有一個概括性的瞭解。

第2章至第4章詳細介紹瞭Cadence Virtuoso版圖設計工具、Mentor Calibre物理驗證工具及完整的CMOS模擬集成電路設計、驗證流程。

第5章至第8章在分析各類電路概念和原理的基礎上，通過實例介紹利用Cadence Virtuoso版圖設計工具、Mentor Calibre物理驗證工具及Synopsys Hspice電路仿真工具進行運算放大器、帶隙基準源、低壓差綫性穩壓源、比較器和I/O單元等多類基本電路版圖設計和後仿真方法。

本書內容豐富，具有較強的實用性。本書由遼寜大學物理學院尹飛飛老師主持編寫，中國科學院微電子研究所助理研究員陳铖穎、高級工程師範軍和北京中電華大電子設計有限責任公司工程師王鑫一同參與完成。其中，尹飛飛編寫瞭第2章至第5章，陳铖穎編寫瞭第1章和第6章，範軍編寫瞭第7章，王鑫編寫瞭第8章。此外，北方工業大學微電子係戴瀾副教授，北京理工大學微電子技術研究所王興華老師，中國科學院微電子研究所鬍曉宇副研究員、劉海南副研究員、辛衛華高級工程師、張鋒副研究員、蔣見花副研究員，長沙航空職業技術學院李仲鞦老師參與瞭全書的策劃和審定。同時感謝北京立博信榮科技有限公司高級工程師王晶、華大九天科技有限公司工程師梁曼、中國科學院微電子研究所姚穆和楊亞光等在文稿審校、章節架構、查找資料和文檔整理方麵付齣的辛勤勞動，正是有瞭大傢的共同努力，纔使本書得以順利完成。

由於本書涉及知識麵較廣，加之時間和編者水平有限，書中難免存在不足和局限，懇請讀者批評指正。

編著者

《精密雕琢：模擬集成電路版圖藝術與守護之道》 在微電子技術日新月異的今天，集成電路（IC）的設計與製造已成為推動現代科技進步的核心驅動力。而在這錯綜復雜的 IC 世界中，版圖設計（Layout Design）與驗證（Verification）無疑是連接理論設計與實際芯片生産的橋梁，是決定芯片性能、功耗、可靠性乃至成本的關鍵環節。本書《精密雕琢：模擬集成電路版圖藝術與守護之道》正是為深度剖析這一核心環節而生，旨在為讀者呈現一幅全麵而詳盡的模擬集成電路版圖設計與驗證的宏大圖景，使讀者能夠深刻理解其精髓，掌握其實用技藝，並能在實際工作中遊刃有餘。 本書並非簡單地羅列工具的使用方法，而是深入挖掘版圖設計與驗證背後的原理、挑戰與最佳實踐。我們從最基礎的半導體器件物理特性齣發，追溯其在版圖層麵的具體錶現，例如 MOSFET 的柵極、漏極、源極、溝道等結構如何被精確繪製，以及這些結構如何影響著器件的電容、電阻、寄生效應等參數。隨後，我們將深入探討各種模擬電路模塊的版圖設計策略，包括運算放大器、電流鏡、基準電壓源、鎖相環等核心單元。我們將分析不同電路拓撲結構對版圖布局的要求，例如如何通過巧妙的布局來抑製串擾、降低噪聲、提升匹配精度，以及如何平衡麵積、功耗與性能的需求。 版圖設計絕非簡單的綫條堆砌，它是一門藝術，更是一門科學。本書將帶領讀者領略版圖設計中的“藝術”，例如對稱性原則在差分對和電流鏡設計中的重要性，如何通過“摺疊”和“鏡像”等技術來提高器件的匹配度；同時，也將展現其“科學”的一麵，例如如何根據工藝規則（Design Rules）來繪製可製造的圖形，如何識彆和規避潛在的製造缺陷。我們將詳細解析各類設計規則（DRC）的含義，以及它們與器件性能和良率之間的密切關係。讀者將學習到如何根據工藝提供的設計規則手冊（DRM），將邏輯電路網錶轉化為符閤製造要求的版圖幾何圖形。 然而，僅僅完成版圖繪製是遠遠不夠的。任何微小的設計失誤都可能導緻芯片在流片後齣現性能不達標、甚至完全失效等災難性後果。因此，版圖驗證的重要性不言而喻。本書將對模擬集成電路版圖驗證的各個層麵進行深入剖析。我們首先會關注物理驗證，即物理規則檢查（DRC）和設計規則檢查（L2 DRC）。讀者將理解 DRC 的原理，包括間距、寬度、重疊等規則的意義，以及如何利用工具檢查版圖是否滿足這些規則。我們將講解如何處理 DRC 報錯，以及如何通過迭代的方式優化版圖以消除所有 DRC 違規。 接著，我們將重點介紹版圖與原理圖的電學一緻性檢查，即提取（Extraction）和版圖規則檢查（LVS）。提取過程是將版圖中的幾何信息和寄生參數（如電阻、電容）轉化為電路網錶。LVS 則負責將提取齣的網錶與原始的電路原理圖網錶進行比對，確保版圖與設計意圖完全一緻。我們將詳細講解寄生參數提取的原理，包括各種寄生效應的來源，以及它們如何影響電路的性能，例如 RC 延遲、串擾、襯底注入噪聲等。讀者將學會如何理解提取報告，並分析寄生參數對電路性能的影響，從而做齣有針對性的版圖優化。 除瞭基本的物理驗證和電學一緻性檢查，本書還將深入探討模擬集成電路版圖設計的其他關鍵驗證環節。例如，版圖的寄生參數分析（Parasitic Analysis）是評估芯片性能的關鍵。我們將講解如何利用先進的提取工具，對版圖中的各種寄生效應進行精確建模和仿真，包括電容、電阻、電感、襯底耦閤等。讀者將學習如何根據寄生參數分析的結果，對版圖進行優化，以降低寄生效應帶來的負麵影響，例如通過調整器件間距、使用屏蔽層、優化布綫等手段。 此外，噪聲分析（Noise Analysis）在模擬電路設計中至關重要。本書將探討版圖對噪聲的貢獻，包括熱噪聲、閃爍噪聲、耦閤噪聲等，以及如何通過版圖設計來抑製這些噪聲。我們將講解如何利用仿真工具對版圖進行噪聲分析，並根據分析結果對版圖進行改進。例如，對敏感節點進行良好的接地和屏蔽，優化差分對的布局以減少共模噪聲，以及如何處理襯底噪聲的傳播等。 對於模擬集成電路而言，匹配（Matching）性能是其核心指標之一。本書將深入分析版圖設計如何影響器件的匹配度。我們將講解各種工藝效應，如氧化層厚度不均勻、光刻偏移、摻雜濃度差異等，如何導緻器件參數的偏差。然後，我們將介紹一係列旨在提高匹配度的版圖技術，包括共質心（Common Centroid）布局、鏡像（Mirror）布局、分組（Clustering）布局等，以及如何在實際設計中應用這些技術。讀者將學習如何通過版圖的對稱性和共用區域來最小化工藝梯度對器件匹配的影響。 本書還將涵蓋更高級的版圖驗證技術，例如可靠性分析（Reliability Analysis）。隨著芯片集成度的不斷提高和工作電壓的降低，各種可靠性問題，如電遷移（Electromigration）、熱應力（Stress Migration）、柵氧化擊穿（Gate Oxide Breakdown）、ESD（Electrostatic Discharge）等，已成為製約芯片壽命的關鍵因素。我們將深入探討這些可靠性失效機製與版圖設計之間的關係，並介紹如何通過版圖的設計和驗證來規避這些風險。讀者將學習如何根據工藝提供的可靠性設計規則，對版圖進行優化，例如增加導綫寬度、優化電流密度、設計有效的 ESD 保護結構等。 在工具的應用方麵，本書將側重於講解行業主流的版圖設計與驗證工具的核心功能和工作流程。雖然我們不會沉溺於具體的按鈕操作，但我們會深入解析這些工具是如何實現其強大的功能的，例如 Cadence Virtuoso 平颱的強大版圖編輯能力，以及其集成的 DRC、LVS、提取等驗證引擎的原理。同樣，我們也將探討 Mentor Graphics（現 Siemens EDA）在版圖驗證領域的産品，如 Calibre 係列工具，它們在 LVS、DRC、寄生參數提取等方麵的強大能力和廣泛應用。讀者將理解這些工具如何在復雜的版圖設計流程中發揮關鍵作用，並學會如何有效地利用它們來完成設計任務。 本書的目標讀者群體包括但不限於： 電子工程、微電子學相關專業的在校學生： 為他們提供紮實的理論基礎和實踐指導，幫助他們掌握模擬集成電路版圖設計的核心技能。 初入模擬集成電路設計領域的工程師： 幫助他們快速建立起對版圖設計與驗證的全麵認識，少走彎路。 有一定經驗但希望深入理解版圖設計與驗證原理的工程師： 提供更深層次的理論探討和更前沿的技術展望。 對集成電路設計感興趣的愛好者： 引導他們進入這個迷人的微觀世界。 本書的結構設計精巧，邏輯清晰。從基礎概念的鋪墊，到核心模塊的解析，再到高級驗證技術的深入探討，層層遞進，循序漸進。我們力求用最清晰的語言、最貼切的比喻，將復雜的版圖設計與驗證概念具象化。每一章節的知識點都經過精心組織，力求既有廣度，又不失深度。通過本書的學習，讀者將不僅僅是掌握一套工具的使用方法，更重要的是能夠建立起一套嚴謹的設計思維和解決問題的能力，成為一名真正意義上的模擬集成電路版圖設計與驗證的“藝術傢”和“守護者”。 我們相信，本書將成為您在模擬集成電路版圖設計與驗證道路上的一位得力助手，陪伴您一同探索微電子世界的無限可能，用精準的雕琢和嚴密的守護，鑄就性能卓越、可靠無憂的集成電路芯片。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的，沉穩的藍色調，加上簡潔有力的文字排版，一看就是一本專業書籍。雖然我還沒來得及深入翻閱，但僅僅是這個外觀，就給人心一種可靠、嚴謹的感覺。我一直覺得，一本好書，從外觀設計上就應該傳達齣其內容的專業性和深度。這款設計恰好做到瞭這一點，不會過於花哨，也不會顯得枯燥乏味，是那種擺在書架上會讓人眼前一亮，想要拿起來細細品味的類型。

评分☆☆☆☆☆

我之前有接觸過一些關於芯片設計的基礎知識，瞭解過一些基本的概念，但一直覺得自己在版圖這一塊的理解還不夠深入。聽說這本書在版圖設計和驗證方麵有比較全麵的介紹，並且提到瞭 Cadence Virtuoso 和 Mentor Cal 等行業主流工具，這讓我非常感興趣。我希望這本書能夠幫助我更清晰地認識版圖設計的流程，掌握一些實用的技巧，尤其是在如何將抽象的電路圖轉化為具體的物理版圖，以及如何進行有效的驗證，確保設計齣來的芯片能夠正常工作。

评分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛進入模擬集成電路設計領域的學生，對於未來的學習方嚮感到有些迷茫。我聽說這本書的內容非常實用，能夠幫助我們這些初學者快速入門，並且對我們未來的職業發展有所助益。我特彆希望這本書能夠深入淺齣地講解復雜的概念，用通俗易懂的語言解釋那些晦澀難懂的術語，並且提供一些實際的案例和練習，讓我們能夠邊學邊練，真正掌握相關的知識和技能。

评分☆☆☆☆☆

我是一名有著幾年模擬電路設計經驗的工程師，在工作中經常會遇到一些版圖上的瓶頸和挑戰，尤其是在一些高性能、低功耗的設計中，版圖的優化至關重要。我希望能在這本書中找到一些能夠啓發我的思路，解決我在實際工作中遇到的問題的寶貴經驗。特彆是關於一些高級的版圖設計技巧、寄生參數的優化策略，以及如何利用仿真工具進行更深入的驗證，我對此抱有很高的期待。

评分☆☆☆☆☆

我一直對集成電路設計這個領域充滿瞭好奇，覺得這是一項充滿挑戰和創造力的工作。雖然我不是專業的電子工程師，但我對這個行業的發展趨勢和技術革新一直保持著關注。我希望通過閱讀這本書，能夠對模擬集成電路的版圖設計有一個更宏觀的認識，瞭解這個領域的基本工作流程，以及在這個過程中所涉及到的關鍵技術和工具。這本書的齣現，或許能為我打開一扇瞭解這個神秘領域的大門。

评分☆☆☆☆☆

好好好好好好好好好好好好好好好好！

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书很好

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很好啊快递很快

评分☆☆☆☆☆

比较基础，很有用，从书中学到很多！

评分☆☆☆☆☆

介绍软件的使用比较详细，但最好配有从指标到版图实现的更详细的实例。

评分☆☆☆☆☆

同事都说好，推荐大家购买

评分☆☆☆☆☆

可以可以，有时可以参考看看

评分☆☆☆☆☆

还没有看，读书日买的。

评分☆☆☆☆☆

正品图书，发货快，挺好的