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專用集成電路設計基礎教程(簡體書)
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商品簡介

目次

書摘/試閱

本書循序漸進地介紹了集成電路的基本知識和設計方法。全書共分8章,主要包括專用集成電路概述、集成電路的基本製造工藝及版圖設計、器件的物理基礎及其SPICE模型、數字集成電路設計技術、模擬集成電路設計技術、專用集成電路設計方法、專用集成電路測試與可測性設計以及專用集成電路計算機輔助設計簡介等內容。
本書可作為高等院校通信工程、電子信息工程、電子科學與技術、測控技術與儀器、計算機技術以及自動化等專業高年級本科生或研究生的教材,也可供有關科技人員參考。
本書若與西安電子科技大學出版社同時出版的《專用集成電路設計實踐》一書配套使用,效果更好。
第1章 專用集成電路概述
1.1 集成電路的發展
1.2 集成電路的分類
1.2.1 按集成規模分類
1.2.2 按製作工藝分類
1.2.3 按生產形式(按適用性)分類
1.2.4 按設計風格分類
1.2.5 按用途分類
1.3 ASIC及其發展趨勢
1.4 專用集成電路設計流程
第2章 集成電路的基本製造工藝及版圖設計
2.1 集成電路的基本製造工藝
2.1.1 雙極工藝
2.1.2 CMOS工藝
2.1.3 BiCMOS工藝
2.2 集成電路的封裝工藝
2.2.1 集成電路的封裝類型
2.2.2 集成電路封裝工藝流程
2.2.3 封裝材料
2.2.4 互連級別
2.2.5 在封裝中對于熱學方面問題的考慮
2.3 集成電路版圖設計
2.3.1 版圖概述
2.3.2 版圖設計規則
2.3.3 版圖檢查與驗證
2.3.4 IC版圖格式
第3章 器件的物理基礎及其SPICE模型〖WT〗
3.1 PN結
3.1.1 PN結的形成
3.1.2 PN結的理想伏安特性
3.1.3 PN結的單向導電性
3.2 有源器件
3.2.1 雙極型晶體管及其SPICE模型
3.2.2 MOS晶體管及其SPICE模型
3.3 無源器件
3.3.1 電阻及其SPICE模型
3.3.2 電容及其SPICE模型
3.3.3 集成二極管及其SPICE模型
3.4 模型參數提取
第4章 數字集成電路設計技術
4.1 MOS開關及CMOS傳輸門
4.1.1 MOS開關
4.1.2 CMOS傳輸門
4.2 CMOS反相器
4.2.1 CMOS反相器的工作原理
4.2.2 CMOS反相器的直流傳輸特性
4.2.3 CMOS反相器的靜態特性
4.2.4 CMOS反相器的動態特性
4.2.5 CMOS反相器的功耗和速度
4.2.6 BiCMOS反相器
4.3 CMOS組合邏輯
4.3.1 CMOS與非門
4.3.2 CMOS或非門
4.3.3 CMOS與或非門
4.3.4 CMOS組合邏輯門電路設計方法
4.4 觸發器
4.4.1 RS觸發器
4.4.2 D觸發器
4.4.3 施密特觸發器
4.5 存儲器
4.5.1 隨機存取存儲器(RAM)
4.5.2 只讀存儲器(ROM)
第5章 模擬集成電路設計技術
5.1 電流源
5.1.1 雙極型電流源電路
5.1.2 MOS電流源
5.2 差分放大器
5.2.1 雙極IC中的放大電路
5.2.2 CMOS差動放大器
5.3 集成運算放大器電路
5.3.1 雙極集成運算放大器
5.3.2 CMOS集成運算放大器
5.3.3 集成運算放大器的主要性能指標
5.4 比較器
5.4.1 比較器的基本特性
5.4.2 兩級開環比較器
5.4.3 其他開環比較器
5.4.4 開環比較器性能的改進
5.5 帶隙基準
5.5.1 基本原理分析
  ……
第6章 專用集成電路設計方法
第7章 專用集成電路測試與可測性設計
第8章 專用集成電路計算機輔助設計簡介
參考文獻
第1章專用集成電路概述
1.1集成電路的發展
1.集成電路的發明
集成電路(Integrated Circuit,IC)指通過一系列特定的加工工藝,將晶體管、二極管等有源器件和電阻、電容等無源器件,按照一定的電路互連,“集成”在一塊半導體單晶片(如矽或砷化鎵)上並封裝在一個外殼內,可執行特定電路或系統功能。
1959年2月,美國德州儀器公司的傑克?基爾比(Jack Kilby)在鍺(Ge)襯底上形成檯面雙極型晶體管和電阻,再用超聲波焊接將這些元器件用金屬導線連接起來形成小型電子電路,併申請了專利(1964年獲得美國專利)。嚴格地說這是一種混合集成電路,而不是一種佈線和元器件同時形成的單片集成電路。但是這一發明為後來集成電路的飛速發展奠定了基礎。
2.集成電路的發展及未來
1)集成電路的發展
最早的Ic使用雙極型工藝,多數的邏輯Ic使用晶體管—晶體管邏輯(Transistor-Transistor Logic,TTL)或發射極耦合邏輯(Emitter-Coupled Logic,ECL )。雖然金屬—氧化物—矽(Metal-Oxide—Silicon,MOS)晶體管的發明早於雙極型晶體管,但氧化物界面的質量問題使得最初的M()s晶體管很難製造。隨著上述問題的逐步解決,20世紀70年代出現了金屬柵N溝道M0s(NMOS)工藝。當時的MoS工藝只需要較少的掩膜步驟,而且與功能相當的雙極型IC相比,M0s IC的密度大、功耗小。這表明當性能一定時,採用MOs IC比採用雙極型IC更便宜,由此導致了對MoS IC的投資以及市場的增長。
20世紀80年代初,晶體管中的鋁柵被多晶矽柵替代,但仍保留了MOS管的名稱。多晶矽作為柵材料的引入使得在同一IC上很容易製造N溝道MoS和P溝道M0s兩種類型的晶體管,這就是CMOs技術,即互補型MoS((20mplementary M0s,CMOs)工藝技術的主要改進。CM0s與NMoS相比,其主要優點是功耗較低,且多晶矽柵的生產工藝更為簡單,便於器件尺寸按比例縮小。
……

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