专用集成电路设计基础教程PDF电子书下载

第1章 专用集成电路概述 1

1.1集成电路的发展 1

1.2集成电路的分类 2

1.2.1按集成规模分类 2

1.2.2按制作工艺分类 3

1.2.3按生产形式（按适用性）分类 4

1.2.4按设计风格分类 4

1.2.5按用途分类 5

1.3 ASIC及其发展趋势 5

1.4专用集成电路设计流程 6

第2章 集成电路的基本制造工艺及版图设计 11

2.1集成电路的基本制造工艺 12

2.1.1双极工艺 14

2.1.2 CMOS工艺 18

2.1.3 BiCMOS工艺 23

2.2集成电路的封装工艺 26

2.2.1集成电路的封装类型 26

2.2.2集成电路封装工艺流程 27

2.2.3封装材料 28

2.2.4互连级别 28

2.2.5在封装中对于热学方面问题的考虑 29

2.3集成电路版图设计 30

2.3.1版图概述 30

2.3.2版图设计规则 30

2.3.3版图检查与验证 34

2.3.4IC版图格式 36

第3章 器件的物理基础及其SPICE模型 39

3.1 PN结 39

3.1.1 PN结的形成 39

3.1.2 PN结的理想伏安特性 40

3.1.3 PN结的单向导电性 40

3.2有源器件 42

3.2.1双极型晶体管及其SPICE模型 42

3.2.2 MOS晶体管及其SPICE模型 48

3.3无源器件 53

3.3.1电阻及其SPICE模型 53

3.3.2电容及其SPICE模型 58

3.3.3集成二极管及其SPICE模型 60

3.4模型参数提取 62

第4章 数字集成电路设计技术 64

4.1 MOS开关及CMOS传输门 64

4.1.1 MOS开关 64

4.1.2 CMOS传输门 66

4.2 CMOS反相器 67

4.2.1 CMOS反相器的工作原理 68

4.2.2 CMOS反相器的直流传输特性 69

4.2.3 CMOS反相器的静态特性 71

4.2.4 CMOS反相器的动态特性 74

4.2.5 CMOS反相器的功耗和速度 76

4.2.6 MOS反相器 78

4.3 CMOS组合逻辑 79

4.3.1 CMOS与非门 79

4.3.2 CMOS或非门 82

4.3.3 CMOS与或非门 84

4.3.4 CMOS组合逻辑门电路设计方法 85

4.4触发器 87

4.4.1 RS触发器 87

4.4.2D触发器 89

4.4.3施密特触发器 92

4.5存储器 95

4.5.1随机存取存储器（RAM） 95

4.5.2只读存储器（ROM） 100

第5章 模拟集成电路设计技术 103

5.1电流源 103

5.1.1双极型电流源电路 103

5.1.2 MOS电流源 108

5.2差分放大器 110

5.2.1双极IC中的放大电路 111

5.2.2 CMOS差动放大器 116

5.3集成运算放大器电路 128

5.3.1双极集成运算放大器 128

5.3.2 CMOS集成运算放大器 132

5.3.3集成运算放大器的主要性能指标 136

5.4比较器 137

5.4.1比较器的基本特性 138

5.4.2两级开环比较器 141

5.4.3其他开环比较器 145

5.4.4开环比较器性能的改进 147

5.5带隙基准 154

5.5.1基本原理分析 154

5.5.2实际电路分析 156

5.6振荡器 157

5.6.1概述 157

5.6.2环形振荡器 158

5.6.3压控振荡器（VCO） 159

第6章 专用集成电路设计方法 162

6.1全定制设计方法（Full－Custom Design Approach） 162

6.2半定制设计方法（Semi－Custom Design Approach） 163

6.2.1标准单元设计方法 163

6.2.2门阵列设计方法 166

6.2.3标准单元法与门阵列法的比较 169

6.2.4设计实例 171

6.3可编程逻辑器件（PLD）设计方法 174

6.3.1概述 174

6.3.2 PLD的结构与分类 174

6.3.3宏单元设计方法 177

6.3.4设计流程 178

6.4现场可编程门阵列（FPGA）设计方法 179

6.4.1现场可编程门阵列（FPGA）的基本组成 179

6.4.2现场可编程门阵列（FPGA）的优点及设计过程 180

6.5不同设计方法的比较 180

第7章 专用集成电路测试与可测性设计 183

7.1测试的重要性 183

7.2故障模型与模拟 184

7.2.1故障模型 184

7.2.2故障模拟 186

7.3可测性设计 187

7.3.1针对性（Ad Hoc）测试法 189

7.3.2基于扫描的测试技术 190

7.3.3内建自测试（BIST）技术 193

7.4自动测试模板生成 196

第8章 专用集成电路计算机辅助设计简介 197

8.1概述 197

8.2专用集成电路CAD工具简介 200

8.2.1 Cadence 200

8.2.2 Tanner Tools 210

参考文献 218