电子电路的计算机辅助分析与设计方法PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 电子设计自动化的发展概况 1

1.2 EDA系统的设计工具 2

1.3 模拟电路CAD的发展概况 7

1.3.1 模拟集成电路的特点和设计自动化方法 7

1.3.2 模拟集成电路的设计工具 7

第2章 电路方程的建立和求解方法 12

2.1 建立电路方程的常用方法 12

2.1.1 表矩阵法 13

2.1.2 拓扑矩阵法 16

2.1.3 节点法 18

2.1.4 改进节点法 21

2.1.5 双图法 27

2.2 线性代数方程组的数值解法 31

2.2.1 高斯消去法 31

2.2.2 LU分解法 34

2.2.3 稀疏矩阵技术 36

2.2.4 复数方程组解法 47

习题 48

第3章 半导体器件模型 53

3.1 二极管模型 53

3.2 双极型晶体管模型 57

3.2.1 EM1模型 57

3.2.2 EM2模型 60

3.2.3 EM3模型 63

3.2.4 GP模型 67

3.3 MOS场效应晶体管模型 68

3.3.1 非线性电流源IDS 69

3.3.2 电荷存储效应 70

3.4 结型场效应晶体管模型 73

3.5 宏模型 75

3.5.1 简化电路法 75

3.5.2 端口特性构造法 76

3.5.3 混合构造法 80

3.5.4 运算放大器宏模型的应用实例 81

3.6 分段线性模型 82

3.7 模型参数提取 87

习题 89

第4章 直流分析 91

4.1 线性直流分析 91

4.1.1 直流分析功能 92

4.1.2 直流线性分析流程 92

4.1.3 直流线性分析实例 93

4.2 非线性直流分析的数值方法 97

4.2.1 简单迭代法 97

4.2.2 牛顿-拉夫森方法 98

4.3 非线性器件的直流伴随模型 100

4.3.1 二极管直流伴随模型 100

4.3.2 双极型晶体管的直流伴随模型 102

4.3.3 MOS场效应晶体管的直流伴随模型 104

4.4 N-R方法的收敛性 105

4.5.1 “横取”N-R方法 106

4.5 改进的N-R方法 106

4.5.2 “四象限”算法 107

4.5.3 阻尼算法 108

4.5.4 高阶校正法 108

4.6 其它改善收敛性的算法 109

4.7 直流非线性分析流程和分析实例 111

习题 114

5.1 引言 117

第5章 瞬态分析 117

5.2 常用的数值积分方法 120

5.2.1 向前欧拉法 120

5.2.2 向后欧拉法 122

5.2.3 梯形法 123

5.2.4 多步法 125

5.3 储能元件的瞬态离散化模型 125

5.3.1 电容的离散化电路模型 125

5.3.2 电感的离散化电路模型 126

5.3.3 互感的离散化电路模型 127

5.4 局部截断误差与稳定性 129

5.4.1 局部截断误差的计算 129

5.4.2 变步长策略 131

5.4.3 起步与导数不连续点的处理 133

5.4.4 绝对稳定和stiff稳定 134

5.5 基尔算法 135

5.6 瞬态分析程序及分析实例 138

5.6.1 瞬态分析程序介绍 138

5.6.2 分析实例 140

习题 143

第6章 频域分析 145

6.1 交流小信号分析 145

6.1.1 元器件的交流小信号模型 145

6.1.2 交流小信号分析流程与实例 149

6.2 零极点分析 152

习题 158

第7章 灵敏度分析 160

7.1 引言 160

7.2 伴随网络法 160

7.2.1 特勒根定理和伴随网络的构成 161

7.2.2 线性网络的伴随网络法 162

7.2.3 非线性网络的伴随网络法 166

7.2.4 伴随网络方程的建立及其求解 169

7.3.1 寄生参数的灵敏度 172

7.3 网络灵敏度的应用 172

7.3.2 对于频率的灵敏度 173

7.3.3 SPICE程序中的直流灵敏度分析 175

7.4 导数网络法 178

7.4.1 线性网络的导数网络法 179

7.4.2 非线性网络的导数网络法 184

7.4.3 导数网络方程的建立与求解 185

习题 188

8.1 引言 191

第8章 容差分析 191

8.2 器件参数的统计分布规律 192

8.2.1 随机变量及其描述方法 192

8.2.2 随机变量的数字特性 193

8.2.3 几种常用器件参数的统计分布 195

8.3 多个器件参数变化对电路性能的影响 197

8.4 最坏情况分析 199

8.5 蒙特卡罗分析 204

8.5.1 随机数的产生 205

8.5.2 随机变量的抽样 207

8.5.3 蒙特卡罗法在电路仿真中的应用 210

习题 213

第9章 大规模电路的仿真技术 215

9.1 引言 215

9.2 撕裂法 217

9.2.1 支路撕裂法 217

9.2.2 节点撕裂法 219

9.3 松弛技术 221

9.3.1 线性松弛方法 222

9.3.2 非线性松驰方法 223

9.3.3 波形松驰方法 224

9.4 多级牛顿算法 226

9.5 混合仿真技术 228

第10章 电路的优化设计方法 235

10.1 电路优化设计概述 235

10.2 目标函数 237

10.3 单变量函数优化 241

10.4 多变量函数优化 244

10.5 有约束优化方法 252

10.6 统计优化方法 255

10.7 模拟退火法 262

习题 264

参考文献 265

附录 教学软件 268