电工与电子技术实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:徐晓冰 江 萍

出品人:

页数:150

译者:

出版时间:2004-6

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787111131342

丛书系列:

图书标签:

• 电工实验
• 电子技术实验
• 电路基础
• 实验教学
• 高等教育
• 理工科
• 实践教学
• 电工原理
• 电子电路
• 技能培训

好的，这是一份关于《高级集成电路设计与应用》的图书简介，内容详实，旨在介绍该领域的核心知识和实践要点，完全不涉及您提到的《电工与电子技术实验》的内容： 《高级集成电路设计与应用》图书简介 面向新一代电子系统设计与创新的前沿指南 在当今信息技术飞速发展的时代，集成电路（IC）已成为驱动从智能手机到高性能计算、从物联网终端到航天航空系统的核心动力。《高级集成电路设计与应用》一书，正是为渴望深入理解现代半导体器件物理、掌握前沿电路设计方法论、并能独立完成复杂系统级芯片（SoC）开发的工程师、研究人员及高年级本科生量身打造的专业参考手册。本书摒弃了基础的半导体器件介绍，直接聚焦于工业界和学术界当前最关注的深度定制化、高效率能和高密度集成的挑战与解决方案。 本书结构严谨，内容涵盖了从器件模型精化到系统级架构选择的完整设计流程，共分为五大部分，二十余章，力求在理论深度与工程实践之间搭建坚实的桥梁。 --- 第一部分：先进半导体工艺与器件模型精化 本部分首先回顾了当前主流CMOS工艺（如FinFET、SOI等）的最新进展，重点分析了亚纳米尺度下所面临的短沟道效应、漏电流控制和静电完整性等关键物理限制。 1.1 深亚微米器件的物理效应分析： 详细探讨了载流子输运机制在超短沟道下的变化，如载流子速度饱和、碰撞电离效应（C-I）对器件可靠性的影响。引入了先进的紧凑型模型（如BSIM系列模型的最新版本）的结构和参数提取方法，强调了如何利用这些模型进行精确的仿真验证。 1.2 特殊器件结构与新兴技术： 深入介绍为解决功耗墙和性能瓶颈而引入的新型器件，包括高迁移率晶体管（如SiGe HBT在射频电路中的应用）、绝缘体上硅（SOI）技术在低功耗应用中的优势，以及对未来如二维材料晶体管（如MoS2）的潜力评估。 1.3 工艺变异性（PVT）与设计鲁棒性： 阐述了在先进节点下，工艺、电压和温度（PVT）变化对电路性能的显著影响。重点讲解了统计性设计方法（Statistical Design）和基于设计中心（Design for Manufacturability, DFM）的设计规则，确保电路在实际制造过程中的可靠性。 --- 第二部分：模拟与混合信号IC设计的高级主题 本部分超越了传统的运放设计，专注于构建复杂、高性能的模拟前端和数据转换器。 2.1 高速与低噪声放大器设计： 探讨了折叠式、电流反馈式以及共源共栅（CS-CG）等高级放大器拓扑结构的选择标准。重点分析了噪声的来源（闪烁噪声、热噪声），并介绍了降噪技术，如动态元件配对（Dynamic Element Matching, DEM）和相关噪声消除技术。 2.2 高精度数据转换器（ADC/DAC）： 详细分析了Sigma-Delta ($SigmaDelta$) 调制器的过采样原理、噪声塑形技术（Noise Shaping）和抖动（Jitter）对性能的影响。对于高分辨率ADC，深入剖析了流水线（Pipelined）架构和Sigma-Delta架构的权衡取舍，包括量化噪声和残余信号的处理。 2.3 锁相环（PLL）与频率合成： 阐述了高精度频率源的设计，包括环路滤波器（Loop Filter）的综合设计，压控振荡器（VCO）的线性化技术，以及如何通过优化环路带宽来最小化相位噪声和锁定时间。 --- 第三部分：低功耗与高能效数字电路设计 随着移动设备和边缘计算的普及，功耗管理已成为数字IC设计的核心挑战。 3.1 电源管理与动态功耗优化： 深入讲解了时钟分配网络（Clock Distribution Network, CDN）的设计，包括时钟树综合（CTS）中的偏斜（Skew）控制。重点介绍了多电压域（Multi-Voltage Domains, MVD）的设计方法，电源门控（Power Gating）和时钟门控（Clock Gating）的自动插入技术，以及低功耗存储器的驱动策略。 3.2 亚阈值电路（Subthreshold Circuitry）设计： 探讨了在接近或低于阈值电压下工作的电路设计规则和挑战。分析了亚阈值晶体管的非线性特性、速度与功耗的帕累托最优解（Pareto Optimality），及其在能量收集（Energy Harvesting）系统中的应用。 3.3 时序分析与静态时序验证（STA）： 强调了现代EDA流程中STA的重要性。讲解了建立时间/保持时间（Setup/Hold）裕量分析，片上波动（On-Chip Variation, OCV）的建模与修正，以及如何使用寄生参数提取工具（如RedHawk）进行更精确的静态分析。 --- 第四部分：系统级芯片（SoC）架构与互连 现代IC的复杂性不再仅限于单个模块，而是体现在整个系统的集成与通信效率上。 4.1 片上网络（Network-on-Chip, NoC）架构： 系统地介绍了二维网格、拓扑结构的选择、路由算法（如XY路由、自适应路由）以及流控制机制。重点分析了NoC在保证服务质量（QoS）方面的挑战，如死锁（Deadlock）和活锁（Livelock）的避免。 4.2 总线结构与接口设计： 对比分析了AMBA AXI、ACE等主流片上总线协议的最新版本特性，特别是缓存一致性（Cache Coherency）的实现机制。讲解了如何根据应用需求选择合适的仲裁器（Arbiter）和交叉开关（Crossbar）。 4.3 低功耗设计与功耗管理单元（PMU）： 介绍了构建完整的片上电源管理单元，包括集成低压差线性稳压器（LDO）和开关模式电源（SMPS）的设计约束。强调了功耗模式（Sleep Mode, Deep Sleep Mode）之间的快速切换策略。 --- 第五部分：设计验证、自动化与可靠性工程 成功的IC设计离不开严格的验证和可靠性的保障。 5.1 高级仿真与验证方法学： 阐述了从RTL级到晶体管级的多层次验证策略。详细介绍了覆盖率收敛（Coverage Closure）的指标体系，以及断言驱动验证（Assertion-Based Verification, ABV）在提高调试效率中的作用。 5.2 物理实现与版图设计原则： 深入探讨了从门级网表到最终GDSII文件的全流程。重点讲解了布局规划（Floorplanning）、电源网络（Power Grid）的IR-Drop分析、时序收敛的后布局优化，以及关键模块的版图规则与寄生参数提取。 5.3 电气可靠性（Electrical Reliability）： 聚焦于影响芯片长期稳定运行的关键因素：电迁移（Electromigration, EM）的建模与设计约束，静电放电（ESD）防护电路的设计原理与集成，以及热效应（Thermal Effect）对性能和寿命的累积影响分析。 总结： 《高级集成电路设计与应用》不仅仅是一本教科书，它更像是集成电路设计领域的一份实战蓝图。通过对最新的半导体工艺节点的深刻理解、对模拟/数字/混合信号设计技巧的系统梳理，以及对SoC架构和验证流程的全面覆盖，本书旨在帮助读者跨越理论与实际应用的鸿沟，有能力应对当前及未来十年内集成电路领域最为严峻的设计挑战，将前沿概念转化为可量产、高性能的芯片产品。本书的每一个章节都融入了大量的工程案例分析和EDA工具应用指导，确保读者能够学以致用，迅速提升其在IC设计领域的专业能力。

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