CMOS电路模拟与设计 基于HspicePDF电子书下载

第1章 Hspice使用指引 3

1.1 Hspice简介 3

1.1.1 直流分析 3

1.1.2 暂态分析 4

1.1.3 交流小信号分析 4

1.1.4 执行Hspice所需存储器空间的预估 6

1.1.5 Hspice核心功能特色 6

1.2 Hspice特殊功能探讨 7

1.2.1 极佳的收敛性 7

1.2.2 电路应用的考虑 8

1.2.3 各类模型的提供 8

1.2.4 元件及模型参数调整（SCALING） 9

1.2.5 蒙特卡罗分析 9

1.2.6 参数化电路元的特性化 9

1.2.7 元件及电路元的特性 10

1.2.8 传输线的应用 10

1.2.9 最优化 10

1.2.10 元件及IC模型库 10

1.2.11 图形化的处理 11

1.2.12 极／零点分析 11

1.2.13 新的半导体元件模型 11

1.2.14 模型化及分析技巧应用 11

1.3 Hspice实例说明 12

1.3.1 Hspice输入程序结构 12

1.3.2 电源应用的实例说明 14

1.4 AvanWaves使用指引 20

1.5 纯电阻网络 28

1.6 小结与参考文献 36

第2章 Hspice基础分析与范例探讨 39

2.1 SPICE程序结构探讨 39

2.1.1 节点、元件及模型 40

2.1.2 标题、注释与结束叙述 48

2.1.3 资料叙述 48

2.1.4 控制叙述 49

2.1.5 输出叙述 50

2.2 SPICE的基础分析 54

2.2.1 直流与灵敏度分析 54

2.2.2 暂态分析与时域响应 57

2.2.3 交流与频率响应分析 62

2.3 SPICE辅助电路分析实例 64

2.3.1 基本RL电路 64

2.3.2 理想放大器电路 65

2.4 .DC与．TF分析探讨 67

2.4.1 .DC与元件变化同时执行的扫描分析 67

2.4.2 直流转移函数．TF分析 73

2.4.3 讨论 80

2.5 子电路与交流分析 82

2.6 SPICE辅助分析的应用探讨 93

2.6.1 子电路的应用 93

2.6.2 收敛性的问题与解决途径 95

2.7 参考文献 98

第3章 Hspice在元件、集成电路及系统中的模拟 101

3.1 简介 101

3.2 元件、集成电路及系统模拟特性 101

3.2.1 元件模拟特性 101

3.2.2 集成电路模拟特性 102

3.2.3 系统模拟特性 102

3.3 模拟技巧探讨 102

3.4 集成电路设计层次的考虑 104

3.4.1 基本假设 104

3.4.2 IC设计者使用环境 104

3.4.3 电路层次的模组化 106

3.5 系统设计层次的考虑 109

3.5.1 基本假设 109

3.5.2 系统设计者使用环境 110

3.5.3 系统层次的模组化 110

3.6 电路及模型温度考虑 111

3.7 电路实例探讨 112

3.8 共源极放大器 114

3.9 共漏极放大器 117

3.10 共栅极放大器 120

3.11 使用有源负载的共漏极放大器 122

3.12 使用有源负载的共源极放大器 124

3.13 小结与参考文献 126

第4章 元件模型化与特性化的主要考虑 129

4.1 引言 129

4.2 FET元件模型各时代探讨 130

4.2.1 第一代元件模型探讨 130

4.2.2 第二代元件模型探讨 131

4.2.3 第三代元件模型探讨 132

4.3 模型例子（LEVEL 28）探讨 136

4.3.1 BSIM1（LEVEL 13）的缺点 136

4.3.2 LEVEL 28的特点 137

4.4 特别参数撷取与测试电路验证 138

4.4.1 测试电路验证 138

4.5 最坏情况模型化方法 138

4.5.1 最坏情况模型化特点 139

4.5.2 模型选择与电路设计的相关考虑 139

4.5.3 最坏情况模型的漂移参数 140

4.6 振荡器电路 142

4.7 带隙电路（Bandgap Circuit） 144

4.8 低漂移稳压器（LDO） 146

4.9 小结与参考文献 148

第5章 频率响应与极／零点分析 153

5.1 引言 153

5.2 拉普拉斯转换分析 153

5.2.1 频率响应概述 153

5.2.2 奈氏临界频率的抉择 154

5.2.3 拉普拉斯转换叙述 155

5.2.4 拉普拉斯带阻滤波器模拟 156

5.3 极／零点分析 157

5.3.1 极／零点理论 157

5.3.2 极／零点指令叙述 158

5.3.3 极／零点分析例子 159

5.4 CMOS运算放大器特性及测试 162

5.4.1 典型的CMOS放大器组态 162

5.4.2 放大器特性探讨 164

5.4.3 放大器测试模拟 167

5.5 叠接式放大器 170

5.6 串接式放大器 171

5.7 差动放大器 174

5.8 串接运算放大器 180

5.9 反馈——Feedback cascade amplifier 182

5.10 输入波形与输出波形 185

5.11 小结与参考文献 188

第6章 类比与数字电路元特性化 191

6.1 引言 191

6.2 标准元设计方法简介 191

6.2.1 标准元的基本定义 191

6.2.2 标准元设计方法 192

6.3 产品资料表参数的设定 194

6.3.1 数字电路元主要特性探讨 194

6.3.2 数字逻辑栅延迟时间分析 198

6.3.3 类比电路主要特性探讨（以放大器为例） 202

6.4 数据导引分析 204

6.5 电路元特性化实例说明 205

6.6 双区间逼近方法简介 211

6.6.1 设定时间分析实例 212

6.6.2 时脉最小宽度分析实例 216

6.6.3 Pin to Pin延迟时间分析实例 218

6.7 小结与参考文献 221

第7章 蒙特卡罗及最坏情况分析 225

7.1 引言 225

7.1.1 Hspice良率分析法则 225

7.1.2 基本统计演算 225

7.2 蒙特卡罗分析简介 226

7.2.1 蒙特卡罗分析的统计分布 226

7.2.2 Hspice蒙特卡罗分析设定 227

7.3 蒙特卡罗分析实例 228

7.4 最坏情况分析简介 233

7.4.1 模型漂移参数的加入分析 233

7.4.2 最坏情况分析实例 236

7.5 蒙特卡罗及最坏情况分析实例 239

7.6 小结与参考文献 248

第8章 从实践中学习Hspice 251

8.1 Hspice基本分析实例 251

8.1.1 直流、暂态及受控电源的应用 251

8.1.2 直流灵敏度．SENS分析与温度设定的练习 256

8.2 MOS元件特性化实例 257

8.2.1 单一NMOS元件情况 257

8.2.2 反相器子电路情况 262

8.3 CMOS反相器的直流与交流特性 271

8.3.1 直流特性 271

8.3.2 交流特性 281

8.4 暂态分析与基本电路元探讨 289

8.4.1 基本数字逻辑门的时间特性分析 289

8.4.2 tplh,trise,tfall的时间参数模拟 295

8.5 基本电路元特性化实例 299

8.6 运算放大器特性化实例 306

8.7 时脉信号产生器设计实例 310

8.8 电流镜分析 314

8.8.1 有源电阻 314

8.8.2 电流镜 317

8.8.3 叠接结构的电流镜 319

8.8.4 威尔森电流镜 321

8.9 μA741放大器特性分析 325

8.10 参考文献 333