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ASIC设计：混合信号集成电路设计指南

作者: [美] Keith Barr 著 , 孙伟锋译

出版社: 科学出版社

出版时间: 2009-01

版次: 1

ISBN: 9787030232922

定价: 48.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 325页

字数: 364千字

正文语种: 简体中文

分类: 工程技术

5 张插图图片

27人买过

　　本书全面介绍ASIC设计的各个环节。第1，2章对IC设计进行了概述，介绍晶体管及SPICE模型、芯片代工厂、制备工艺等知识；第3章阐述ASIC的经济成本问题，对ASIC设计中每一环节的成本进行有效的分析；第4章重点介绍ASIC设计所用的CAD工具；第5，6章分别介绍版图设计中的标准单元和外围电路，以及焊盘、保护电路、外围金属环等可靠性设计的内容；第7，8章重点分析数字电路中的特殊逻辑结构和存储器，以及逻辑、二进制数学与处理；第9～12章分别介绍常用的模拟电路知识，包括电流源、放大器、带隙基准源、振荡器、锁相环、转换器、开关电容技术等；第13章介绍封装和测试的相关知识；最后，作者依据自己多年的设计经验对ASIC设计进行总结。
　　本书是电子工程、集成电路设计等领域的技术人员和研究人员必备的参考书，也是高等院校相关专业师生重要的学习用书。　　KeithBarr，12岁就为他做医生的叔叔设计了一套生物医学设备，这也是他一款有销路的电子产品。后来，他通过大量的自学，在纽约罗切斯特创建了MXRInnovations公司，之后又在洛杉矶成立了AesisstudioElectronlcs公司。这些公司主要从事模拟及数字音频音效、合成以及其他音乐技术方面的开发，并主导了整个音乐产业。Keith研制的AlesisADAT录音机已成为数字多声道录音的行业标准。在这期间，他还花了几年时间乘帆船漫游加勒比海，后来设计并市场化了一款辐射探测器，应用于实验室及其他相关领域。　　
　　他九年级时因为历史课程不及格而留级。16岁生日那天，在几乎选修了学校里所有的理科课程后，离开了学校。他先后做过技术员、工程师。在21岁时，他成立了自己的公司。不寻常的经历造就了他对技术和科学方法的独特视角。　　
　　Keith获得了众多设计和技术专利。在他目前的公司中，Exelys公司主要研制医疗和体育运动技术领域的产品，SpinSemiconductor公司主要开发ASIC产品，采用OEM的销售模式。目前，他对香精香料的有机合成产生了浓厚兴趣。Keith与妻子和两个孩子居住在一起，在洛杉矶和台北两地都有他们的居所。第1章沙盒
1.1IC概述
1.2在显微镜下观测
1.3基本工艺
1.4掩膜版
1.5CMOS层次
1.6工艺增强
1.7完全不同的规模
1.8MOS晶体管
1.9SPICE模型
1.10局限性
1.11优点

第2章代工厂和制备工艺
2.1不同的代工厂，不同的使命
2.2样片试验服务
2.2.1MOSIS
2.2.2Europractice
2.3高技术、高成本
2.4实用的沙盒技术

第3章经济成本
3.1芯片费用和良率
3.2经济实例
3.3测试和晶圆检测
3.4小批量生产
3.5MLM小结
3.6晶圆定价
3.7设计工具和时间

第4章设计工具
4.1原理图工具
4.2版图工具
4.3设计规则检查
4.4提取
4.5版图与原理图对比
4.6SPICE工具
4.7逻辑仿真器
4.8布局和布线工具
4.9逻辑综合工具

第5章标准单元设计
5.1沙盒规则集
5.2设计规则的构建
5.3绘制及导出的层次
5.4简单单元
5.5标准单元设计问题
5.6将单元整合到一个恒定高度
5.7自动布线
5.8标准单元库
5.9标准单元的传输延迟
5.10Verilog模型

第6章外围电路
6.1体电阻和方块电阻
6.2绝缘体的介电常数
6.3半导体
6.4二极管结
6.5齐纳二极管
6.6双极型晶体管
6.7MOSFET
6.8静电释放
6.9焊盘及密封环
6.10保护器件
6.11闩锁效应
6.12横向双极型器件
6.13负阻现象
6.14少数载流子注入衬底
6.15电源箝位和电源线电导率
6.16焊盘保护的设计
6.17低频干扰的焊盘设计

第7章特殊逻辑结构和存储器
7.1定制存储器
7.2存储器核心——SRAM
7.3存储器的I／O部分
7.4字线译码器
7.5控制“边角”
7.6只读存储器
7.7动态存储器
7.8差分DRAM
7.8.1读出放大器的统计偏移量
7.8.2软错误
7.9DRAM时序
7.10其他存储器
7.11实验的非易失性结构

第8章逻辑、二进制数学与处理
8.1逻辑入门
8.2移位寄存器
8.3同步时钟
8.4计数器
8.5二进制编码系统
8.6饱和限制
8.7超前进位产生
8.8乘法器
8.9数字滤波
8.10FIR滤波器
8.11IIR滤波器
8.12处理器
8.13二进制小数点
8.14简化辅助处理电路
8.15LOG和EXP
8.16同步
8.17波形的生成
8.18伪随机噪声
8.19串行接口
8.20调制编码
8.21脉冲宽度调制输出电路
8.22数字滞后

第9章模拟电路和放大器
9.1MOSFET的工作区域
9.2体效应
9.3MOS结构电容
9.4温度效应
9.5电流源和电流宿
9.6偏置源
9.7CMOS放大器
9.7.1差分放大器
9.7.2电流镜放大器
9.7.3折叠式级联放大器
9.8根据电流密度确定器件尺寸
9.9MOSFET的噪声
9.10闭环稳定性
9.11驱动电阻性负载
9.12宽频带放大器

第10章带隙基准源
10.1带隙基准1——基础原理
10.2带隙基准设计2
10.3带隙基准设计3
10.4带隙基准设计4
10.5半带隙
10.6带隙电源预调整
10.7温度感应器

第11章振荡器、锁相环和射频导论
11.1LC振荡器
11.2RC振荡器
11.3锁相环
11.4锁相环仿真注意事项
11.5射频本地振荡器和预分频器
11.6四象电路和混频器

第12章转换器和开关电容技术
12.1阶梯型DAC
12.2ADC转换器
12.2.1逐次逼近型ADC
12.2.2闪烁型转换器
12.2.3低速率ADC转换器
12.2.4平均转换器
12.3开关电容转换器
12.3.1差分开关电容结构
12.3.2高级别的△-∑转换器
12.3.3开关电容噪声
12.3.4过采样转换器的后处理
12.3.5多相时钟

第13章封装和测试
13.1概述
13.2首次流水的硅片和样品封装
13.3产品测试
13.4测试矢量

第14章总结及补充
14.1GND和VDD分布
14.2中间电源
14.3衬底连接和敏感电路
14.4电源提升电路
14.5施密特触发器
14.6ASIC产品的测试
14.7传感器
14.7.1光学传感器
14.7.2CMOS照相机
14.8霍尔传感器和应变传感器
14.9电源升压电路
14.10我的电路，你的电路
14.11小结
内容简介:
　　本书全面介绍ASIC设计的各个环节。第1，2章对IC设计进行了概述，介绍晶体管及SPICE模型、芯片代工厂、制备工艺等知识；第3章阐述ASIC的经济成本问题，对ASIC设计中每一环节的成本进行有效的分析；第4章重点介绍ASIC设计所用的CAD工具；第5，6章分别介绍版图设计中的标准单元和外围电路，以及焊盘、保护电路、外围金属环等可靠性设计的内容；第7，8章重点分析数字电路中的特殊逻辑结构和存储器，以及逻辑、二进制数学与处理；第9～12章分别介绍常用的模拟电路知识，包括电流源、放大器、带隙基准源、振荡器、锁相环、转换器、开关电容技术等；第13章介绍封装和测试的相关知识；最后，作者依据自己多年的设计经验对ASIC设计进行总结。
　　本书是电子工程、集成电路设计等领域的技术人员和研究人员必备的参考书，也是高等院校相关专业师生重要的学习用书。
作者简介:
　　KeithBarr，12岁就为他做医生的叔叔设计了一套生物医学设备，这也是他一款有销路的电子产品。后来，他通过大量的自学，在纽约罗切斯特创建了MXRInnovations公司，之后又在洛杉矶成立了AesisstudioElectronlcs公司。这些公司主要从事模拟及数字音频音效、合成以及其他音乐技术方面的开发，并主导了整个音乐产业。Keith研制的AlesisADAT录音机已成为数字多声道录音的行业标准。在这期间，他还花了几年时间乘帆船漫游加勒比海，后来设计并市场化了一款辐射探测器，应用于实验室及其他相关领域。　　
　　他九年级时因为历史课程不及格而留级。16岁生日那天，在几乎选修了学校里所有的理科课程后，离开了学校。他先后做过技术员、工程师。在21岁时，他成立了自己的公司。不寻常的经历造就了他对技术和科学方法的独特视角。　　
　　Keith获得了众多设计和技术专利。在他目前的公司中，Exelys公司主要研制医疗和体育运动技术领域的产品，SpinSemiconductor公司主要开发ASIC产品，采用OEM的销售模式。目前，他对香精香料的有机合成产生了浓厚兴趣。Keith与妻子和两个孩子居住在一起，在洛杉矶和台北两地都有他们的居所。
目录:
第1章沙盒
1.1IC概述
1.2在显微镜下观测
1.3基本工艺
1.4掩膜版
1.5CMOS层次
1.6工艺增强
1.7完全不同的规模
1.8MOS晶体管
1.9SPICE模型
1.10局限性
1.11优点

第2章代工厂和制备工艺
2.1不同的代工厂，不同的使命
2.2样片试验服务
2.2.1MOSIS
2.2.2Europractice
2.3高技术、高成本
2.4实用的沙盒技术

第3章经济成本
3.1芯片费用和良率
3.2经济实例
3.3测试和晶圆检测
3.4小批量生产
3.5MLM小结
3.6晶圆定价
3.7设计工具和时间

第4章设计工具
4.1原理图工具
4.2版图工具
4.3设计规则检查
4.4提取
4.5版图与原理图对比
4.6SPICE工具
4.7逻辑仿真器
4.8布局和布线工具
4.9逻辑综合工具

第5章标准单元设计
5.1沙盒规则集
5.2设计规则的构建
5.3绘制及导出的层次
5.4简单单元
5.5标准单元设计问题
5.6将单元整合到一个恒定高度
5.7自动布线
5.8标准单元库
5.9标准单元的传输延迟
5.10Verilog模型

第6章外围电路
6.1体电阻和方块电阻
6.2绝缘体的介电常数
6.3半导体
6.4二极管结
6.5齐纳二极管
6.6双极型晶体管
6.7MOSFET
6.8静电释放
6.9焊盘及密封环
6.10保护器件
6.11闩锁效应
6.12横向双极型器件
6.13负阻现象
6.14少数载流子注入衬底
6.15电源箝位和电源线电导率
6.16焊盘保护的设计
6.17低频干扰的焊盘设计

第7章特殊逻辑结构和存储器
7.1定制存储器
7.2存储器核心——SRAM
7.3存储器的I／O部分
7.4字线译码器
7.5控制“边角”
7.6只读存储器
7.7动态存储器
7.8差分DRAM
7.8.1读出放大器的统计偏移量
7.8.2软错误
7.9DRAM时序
7.10其他存储器
7.11实验的非易失性结构

第8章逻辑、二进制数学与处理
8.1逻辑入门
8.2移位寄存器
8.3同步时钟
8.4计数器
8.5二进制编码系统
8.6饱和限制
8.7超前进位产生
8.8乘法器
8.9数字滤波
8.10FIR滤波器
8.11IIR滤波器
8.12处理器
8.13二进制小数点
8.14简化辅助处理电路
8.15LOG和EXP
8.16同步
8.17波形的生成
8.18伪随机噪声
8.19串行接口
8.20调制编码
8.21脉冲宽度调制输出电路
8.22数字滞后

第9章模拟电路和放大器
9.1MOSFET的工作区域
9.2体效应
9.3MOS结构电容
9.4温度效应
9.5电流源和电流宿
9.6偏置源
9.7CMOS放大器
9.7.1差分放大器
9.7.2电流镜放大器
9.7.3折叠式级联放大器
9.8根据电流密度确定器件尺寸
9.9MOSFET的噪声
9.10闭环稳定性
9.11驱动电阻性负载
9.12宽频带放大器

第10章带隙基准源
10.1带隙基准1——基础原理
10.2带隙基准设计2
10.3带隙基准设计3
10.4带隙基准设计4
10.5半带隙
10.6带隙电源预调整
10.7温度感应器

第11章振荡器、锁相环和射频导论
11.1LC振荡器
11.2RC振荡器
11.3锁相环
11.4锁相环仿真注意事项
11.5射频本地振荡器和预分频器
11.6四象电路和混频器

第12章转换器和开关电容技术
12.1阶梯型DAC
12.2ADC转换器
12.2.1逐次逼近型ADC
12.2.2闪烁型转换器
12.2.3低速率ADC转换器
12.2.4平均转换器
12.3开关电容转换器
12.3.1差分开关电容结构
12.3.2高级别的△-∑转换器
12.3.3开关电容噪声
12.3.4过采样转换器的后处理
12.3.5多相时钟

第13章封装和测试
13.1概述
13.2首次流水的硅片和样品封装
13.3产品测试
13.4测试矢量

第14章总结及补充
14.1GND和VDD分布
14.2中间电源
14.3衬底连接和敏感电路
14.4电源提升电路
14.5施密特触发器
14.6ASIC产品的测试
14.7传感器
14.7.1光学传感器
14.7.2CMOS照相机
14.8霍尔传感器和应变传感器
14.9电源升压电路
14.10我的电路，你的电路
14.11小结

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