电子电路大全(PDF格式)-第64章
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华北电力大学
二○○七年九月
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前 言
随着信息技术及其产业的迅速发展，当今社会进入到了一个崭新的信息化时代，微电
子技术正是信息技术的核心技术。自从 TI 公司的科学家基尔比（Clair Kilby） 在 1958 年
发明了第一块集成电路以来，集成电路技术已经逐渐成为整个信息社会必不可少的支柱。
1956 年北京大学、南京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学等五校在北大联合创建
半导体专业，为我国培养第一批半导体人才，经过几代人的默默耕耘、韬光养晦，终于在
自主创新之路上有所成就。目前，国内整个集成电路产业链逐渐完善，但是设计能力仍然
相对滞后，希望本讲义的编写能为我校集成电路设计方向学科的建设、集成电路设计人才
的培养尽绵薄之力。
内容概要
本书所涉及的实践内容，旨在培养学生对相关课程中所学到的有关知识和技能的综合
运用能力以及集成电路设计软件工具的使用，掌握微电子技术人员所需的基本理论和技能，
为学生进一步学习后续有关专业课程和日后从事集成电路设计工作打下基础。
基本微电子电路设计与仿真部分：首先简单介绍了电路仿真工具 HSPICE 的使用，通
过典型的微电子电路的分析和设计，并用 HSPICE 软件完成了电路的仿真，目的是让学生
掌握集成电路性能与电路结构和器件尺寸之间的关系，能够正确分析和设计电路，并学会
电路仿真软件（Hspice ）的基本使用。
电路的频率响应和稳定性部分：介绍了电路频率响应的零极点分析方法，并对基本的
子电路完成了频率响应分析，最后深入细致的讨论了反馈放大器的频率响应和稳定性。
运算放大器设计部分：首先对运算放大器基本参数进行了分析阐述，并对基本的两级
运算放大器和折叠共源共栅运算放大器的分析和设计方法进行了讨论，并用简单的模型参
数完成了给定指标电路的手动计算设计，并用 HSPICE 进行了仿真验证。最后，针对具体
的工程应用，讲述了一个带缓冲级的运算放大器的设计方法。
版图部分：掌握集成电路版图设计规则的含义以及消除或减小寄生效应的措施，能够
正确设计集成电路版图，学会版图录入和版图设计规则检查（DRC ）软件的使用；学会电
路与版图一致性检查（LVS ）、版图参数提取（LPE ）及版图后仿真软件的使用。
适用范围
本书涉及各种 CMOS 集成电路的分析和设计，并用高精度的电路仿真工具 HSPICE 完成
了仿真，具有较强的工程参考价值。本书可作为《集成电路设计基础》、《CMOS 模拟集成
电路设计》、《微电子电路与仿真》课程的参考书和培训实验手册。
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致谢
作者要首先感谢电气与电子工程学院领导，给了我到东南大学射频与光电集成电路研
究所访问学习的机会，感受了射光所文化的熏陶，让我始终执着于集成电路设计的殿堂。
同时感谢电子系和电子学教研室领导的呵护，当然还要感谢我深爱的妻子，是她无私的爱
激励了我对工作的追求！谨以此书献给所有关心我的人和我的所有学生，祝你们健康快乐！
罗广孝
2007 年 8 月于河北保定
主要参考书：
1．集成电路设计＇M＇，王志功 朱恩 陈莹梅 编著，电子工业出版社，2006。11。
2．集成电路设计技术与工具＇M＇，王志功 景为平 孙玲 编著，东南大学出版社，2007。7。
3．CMOS 模拟电路设计（第二版）＇M＇，＇美＇ Phillip E。 Allen； Douglas R。 Holberg
著，冯军 李智群译，王志功审校，电子工业出版社，2005。
其它参考书：
4．模拟集成电路设计＇M＇，＇加＇David A。Johns Ken Martin 著，曾朝阳等译。机械工
业出版社，2005。
5．CMOS 电路设计、布局与仿真＇M＇，＇美＇R。Jacob Baker Harry W。Li David E。Boyce
著，陈中建主译。机械工业出版社，2006。
6．模拟 CMOS 集成电路设计＇M＇，＇美＇毕查德。拉扎维 著，陈贵灿 程军 张瑞智 等译，
西安交通大学出版社，2003。
7．模拟集成电路的分析与设计＇M＇，＇美＇Paul R。 Gray， Paul J。 Hurst，Stephen H。
Lewis，Robert G。 Meyer 著，张晓林等译，高等教育出版社，2005。
8．模拟电路版图的艺术（第二版）（英文版）＇M＇，＇美＇Alan Hastings 著，电子工
业出版社，2006。8。
9．半导体器件基础＇M＇，＇美＇Robert F。 Pierret 著；黄如 等译，韩汝琦审校，电子
工业出版社；2007。8。
10．Zeni User Guide，huada； China。
TM
11．Synopsys，HSPICE Simulation and Analysis User Guide。
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目 录
第一部分 基本微电子电路设计与仿真。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 1
第 1 章 HSPICE仿真环境简介 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 1
1。1 HSPICE基础知识 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 1
1。2 输入网表文件 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 1
1。3 电路元器件及模型描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 2
1。4 电路的分析类型描述语句。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 4
1。5 输出格式描述语句。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 5
1。6 控制语句和option语句。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 6
1。7 仿真控制和收敛。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 7
1。8 输入语句 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 8
1。9 统计分析仿真。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 8
1。10 HSPICE仿真示例 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 9
1。11 SPICE做电路仿真时容易出现的错误 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 13
第 2 章 CMOS工艺SPICE模型测试。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 15
1。1 SPICE模型简介 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 15
2。2 CMOS工艺MOS管模型参数。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 21
2。3 用HSPICE仿真MOS输出特性 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 22
2。4 练习 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 23
第 3 章 恒流源电路分析与设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 25
3。1 恒流源电路 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 25
3。2 高输出阻抗的恒流源电路。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 26
3。3 HSPICE仿真分析基本恒流源电路 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 28
3。4 HSPICE仿真分析高输出阻抗恒流源电路（MOS管参数同上） 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 29
3。5 基本恒流源电路的敏感度分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 29
3。6 基本恒流源电路的温度特性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 29
3。7 其它类型的电流源/沉。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 30
第 4 章 共源放大电路分析与设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 31
