CMOS数字集成电路 分析与设计PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1 发展历史 1

1.2 本书的目标和结构 4

1.3 电路设计举例 6

1.4 VLSI设计方法综述 14

1.5 VLSI设计流程 15

1.6 设计分层 17

1.7 规范化、模块化和本地化的概念 18

1.8 VLSI的设计风格 20

1.9 设计质量 29

1.10 封装技术 31

1.11 计算机辅助设计技术 33

1.12 习题 34

第2章 MOS场效应管的制造 36

2.1 引言 36

2.2 制造工艺的基本步骤 36

2.3 CMOS n阱工艺 44

2.4 版图设计规则 44

2.5 全定制掩膜版图设计 51

2.6 习题 55

第3章 MOS晶体管 64

3.1 金属-氧化物-半导体（MOS）结构 64

3.2 外部偏置下的MOS系统 67

3.3 MOS场效应管（MOSFET）的结构和作用 69

3.4 MOSFET的电流-电压特性 76

3.5 MOSFET的收缩和小尺寸效应 86

3.6 MOSFET电容 97

3.7 习题 105

第4章 用SPICE进行MOS管建模 109

4.1 概述 109

4.2 基本概念 109

4.3 一级模型方程 111

4.4 二级模型方程 113

4.5 三级模型方程 117

4.6 先进的MOSFET模型 118

4.7 电容模型 118

4.8 SPICE MOSFET模型的比较 121

4.9 附录 123

4.10 习题 125

第5章 MOS反相器的静态特性 126

5.1 概述 126

5.2 电阻负载型反相器 131

5.3 n型MOSFET负载反相器 138

5.4 CMOS反相器 146

5.5 习题 159

第6章 MOS反相器的开关特性和体效应 162

6.1 概论 162

6.2 延迟时间的定义 163

6.3 延迟时间的计算 164

6.4 延迟限制下的反相器设计 171

6.5 互连线电容的估算 179

6.6 互连线延迟的计算 187

6.7 CMOS反相器的开关功耗 193

6.8 附录 199

6.9 习题 201

第7章 组合MOS逻辑电路 204

7.1 概述 204

7.2 带耗尽型nMOS负载的MOS逻辑电路 205

7.3 CMOS逻辑电路 213

7.4 复合逻辑电路 219

7.5 CMOS传输门 229

7.6 习题 236

第8章 时序MOS逻辑电路 241

8.1 概述 241

8.2 双稳态元件的特性 242

8.3 SR锁存电路 245

8.4 钟控锁存器和触发器电路 250

8.5 CMOS的D锁存器和边沿触发器 256

8.6 附录 261

8.7 习题 264

第9章 动态逻辑电路 267

9.1 概述 267

9.2 传输晶体管电路的基本原理 268

9.3 电压自举技术 276

9.4 同步动态电路技术 279

9.5 动态CMOS电路技术 283

9.6 高性能动态逻辑CMOS电路 286

9.7 习题 299

第10章 半导体存储器 303

10.1 概述 303

10.2 动态随机存储器（DRAM） 306

10.3 静态随机存取存储器（SRAM） 329

10.4 非易失存储器 340

10.5 闪存 350

10.6 铁电随机存储器（FRAM） 357

10.7 习题 359

第11章 低功耗CMOS逻辑电路 363

11.1 概述 363

11.2 功耗综述 364

11.3 电压按比例降低的低功率设计 371

11.4 开关激活率的估算和最佳化 379

11.5 减小开关电容 384

11.6 绝热逻辑电路 385

11.7 习题 390

第12章 BiCMOS逻辑电路 392

12.1 概述 392

12.2 双极型晶体管（BJT）的结构和工作原理 394

12.3 BJT的动态特性 403

12.4 基本BiCMOS电路的静态特性 408

12.5 BiCMOS逻辑电路的开关延迟 410

12.6 BiCMOS的应用 414

12.7 习题 417

第13章 芯片输入输出电路 420

13.1 概述 420

13.2 静电放电（ESD）保护 420

13.3 输入电路 423

13.4 输出电路和L（di/dt）噪声 426

13.5 片内时钟生成和分配 430

13.6 “闩锁”现象及其预防措施 434

13.7 习题 439

第14章 产品化设计 441

14.1 概述 441

14.2 工艺变化 441

14.3 基本概念和定义 443

14.4 实验设计与性能建模 447

14.5 参数成品率的评估 453

14.6 参数成品率的最大值 456

14.7 最坏情况分析 458

14.8 性能参数变化的最小化 462

14.9 习题 465

第15章 可测性设计 468

15.1 概述 468

15.2 故障类型和模型 468

15.3 可控性和可观察性 471

15.4 专用可测试性设计技术 472

15.5 基于扫描的技术 474

15.6 内建自测（BIST）技术 475

15.7 电流监控IDDQ检测 477

15.8 习题 478

参考文献 479