《模擬集成電路與版圖設(shè)計實驗教程》是多年來在模擬集成電路原理與設(shè)計、定制集成電路設(shè)計、集成電路版圖基礎(chǔ)、集成電路版圖設(shè)計與實踐等課程實驗教學(xué)和教學(xué)改革的基礎(chǔ)上編寫而成的。該書涵蓋了模擬集成電路設(shè)計、電路仿真、版圖設(shè)計與規(guī)則檢查、寄生參數(shù)提取與后仿真等模擬集成電路前端與后端設(shè)計全流程,采用業(yè)界流行的EDA(Electronic Design Automation)工具中Cadence Virtuoso,能同時兼顧課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)。
《模擬集成電路與版圖設(shè)計實驗教程》可作為高等院校集成電路、微電子、電子科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的實驗實踐教材,也可作為從事集成電路與版圖設(shè)計工程技術(shù)人員的參考用書。
集成電路作為信息產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)之一,在國民經(jīng)濟中有著舉足輕重的地位。近年來,國家出臺了多項集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展和推進綱領(lǐng)性文件,我國集成電路產(chǎn)業(yè)得到了長足的進步和發(fā)展,社會迫切需要更多的集成電路專業(yè)人才,尤其是工程型專業(yè)人才十分欠缺。集成電路技術(shù)快速發(fā)展導(dǎo)致集成電路設(shè)計復(fù)雜度增加,所依賴的EDA工具也日益復(fù)雜。針對集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)、微電子科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)應(yīng)用性強的特點,在掌握理論知識的同時,強化實驗、實踐環(huán)節(jié),促進學(xué)生知識和能力協(xié)同發(fā)展。
本書是重慶大學(xué)“國家一流專業(yè)”和“重慶市優(yōu)質(zhì)精品課程”建設(shè)系列教材之一,是多年來在模擬集成電路原理與設(shè)計、定制集成電路設(shè)計、集成電路版圖設(shè)計與實踐等課程實驗教學(xué)和教學(xué)改革的基礎(chǔ)上編寫而成的。本書以功能強大的模擬集成電路EDA軟件Cadence Virtuoso為基礎(chǔ),包含基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗、定制集成電路設(shè)計實驗、綜合實踐課題等內(nèi)容,由淺入深、循序漸進地介紹了常見的模擬集成電路設(shè)計案例。使學(xué)生既能扎實掌握模擬集成電路EDA軟件的使用,又能提高模擬集成電路與版圖設(shè)計的能力。
本書共5章,第1章Linux操作系統(tǒng)及Cadence Virtuoso介紹,闡述了模擬集成電路設(shè)計環(huán)境、工具和設(shè)計方法。第2章基礎(chǔ)實驗,開設(shè)了4個4學(xué)時單元的基礎(chǔ)實驗,以CMOS反相器為例詳細介紹了Cadence Virt.uoso IC617軟件的使用,同時介紹了有源負載差動對電路與版圖的設(shè)計。第3章綜合性實驗,包含了6個4學(xué)時單元的綜合實驗,介紹的電路規(guī)模更大、更復(fù)雜,需前期學(xué)習(xí)具有一定基礎(chǔ)后才能完成。第4章定制集成電路設(shè)計實驗,重點在于版圖設(shè)計能力的培養(yǎng),依次設(shè)置5個4學(xué)時的實驗項目,最終完成能流片的帶隙基準電路版圖。第5章集成電路版圖設(shè)計與實踐,介紹了8位DAC的設(shè)計詳細流程,可作為兩周課程設(shè)計題目。
本書由劉海濤擔(dān)任主編、唐枋、曾浩擔(dān)任副主編,同時得到了甘平、胡小平的幫助。
由于編者水平所限,書中難免存在錯誤與不妥之處,敬請廣大讀者批評指正。
1 Linux操作系統(tǒng)及Cadence Virtuoso介紹
1.1 Linux基礎(chǔ)知識
1.1.1 Linux的特點
1.1.2 UNIX文件系統(tǒng)
1.1.3 Linux系統(tǒng)啟動
1.1.4 Linux命令行
1.1.5 Linux編輯器
1.2 Cadence ViItuoso IC617軟件介紹
1.2.1 IC設(shè)計基本流程
1.2.2 Cadence系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)
1.2.3 啟動前的準備工作
1.2.4 Cadence啟動
1.2.5 工藝設(shè)計包簡介
2 基礎(chǔ)實驗
實驗1 CMOS反相器電路設(shè)計與仿真
實驗2 CMOS反相器版圖設(shè)計
實驗3 有源負載差動對電路設(shè)計與仿真
實驗4 有源負載差動對版圖設(shè)計
3 綜合性實驗
實驗1 兩級運算放大器電路設(shè)計與仿真
實驗2 兩級運算放大器版圖設(shè)計
實驗3 CMOS模擬乘法器設(shè)計與仿真
實驗4 高速比較器電路設(shè)計與仿真
實驗5 CMOS壓控振蕩器電路設(shè)計與仿真
實驗6 CMOS壓控振蕩器版圖設(shè)計
4 定制集成電路設(shè)計實驗
實驗1 POR電路的版圖設(shè)計
實驗2 放大器電路的版圖設(shè)計1
實驗3 放大器電路的版圖設(shè)計2
實驗4 帶隙基準電路的版圖設(shè)計1
實驗5 帶隙基準電路的版圖設(shè)計2
5 集成電路版圖設(shè)計與實踐
參考文獻