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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Kundert, Kenneth S./ Zinke, Olaf

出品人:

页数:270

译者:

出版时间:

价格:$135.00

装帧:HRD

isbn号码:9781402080449

丛书系列:

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《电路仿真与设计原理：从基础到高级应用》 图书概述 本书旨在为电子工程、计算机工程以及相关领域的学生、工程师和研究人员提供一套全面、深入且实用的电路仿真与设计原理知识体系。我们聚焦于现代电子系统开发流程中的核心环节——电路的建模、仿真、验证与优化。全书内容紧密结合当前行业主流的EDA工具和设计规范，力求从理论基础出发，逐步深入到复杂的系统级应用。 本书的结构设计兼顾了理论的严谨性与实践的操作性。我们摒弃了对特定、狭窄的硬件描述语言（如Verilog-AMS）的过度依赖，而是将重点放在了通用的电路行为建模方法论、高级仿真技术以及跨领域系统集成上。读者将掌握如何构建精确、高效的仿真模型，理解不同仿真模式（如暂态分析、频率响应分析、噪声分析）背后的数学原理，并学会如何利用这些工具来加速产品上市时间、降低设计风险。 全书共分为六大部分，涵盖了从基础模拟电路理论的复习到复杂混合信号系统验证的全过程。 --- 第一部分：现代电子设计流程与仿真基础 本部分为全书的基石，旨在建立读者对当代电子设计方法学的整体认知，并夯实仿真环境的基础知识。 第一章：电子系统设计范式的演进 传统设计与基于模型的设计（MBD）： 探讨从原理图输入到布局布线的传统流程，对比现代设计方法论中“先仿真，后实现”的优势。 设计层次化与抽象化： 介绍如何将复杂系统分解为可管理的模块，并讨论不同抽象层次对仿真速度和精度的影响。 EDA工具链的集成与交互： 概述主流EDA套件（包括但不限于SPICE家族、系统级仿真平台）的功能定位及其数据接口标准。 第二章：核心仿真理论与求解器原理 电路方程的建立与矩阵化： 详细阐述KCL/KVL在数值求解中的应用，导出行节点分析（Nodal Analysis）和割集分析（Mesh Analysis）。 非线性微分代数方程（DAE）的求解： 深入探讨牛顿-拉夫森（Newton-Raphson）迭代法在收敛过程中的关键作用，以及处理欠定与超定方程组的策略。 时间步长控制与精度管理： 分析固定步长与自适应步长（Adaptive Step Size）算法的优劣，以及如何设置仿真容差以平衡速度和准确性。 第三章：SPICE基础与扩展模型建立 标准元件模型的解析： 剖析MOSFET（Level 1, 2, 3, BSIM系列）和BJT等核心有源器件的数学模型结构，理解模型参数对器件特性的影响。 子电路（Subcircuit）的定义与封装： 学习如何使用标准化的建模语言来封装复杂逻辑或外部IP，实现模块化设计。 参数提取与模型验证： 介绍如何从实际测量数据中提取模型参数（Parameter Extraction），并利用测试平台对提取的模型进行严格的I-V和瞬态验证。 --- 第二部分：高级模拟电路仿真技术 本部分聚焦于模拟和射频（RF）电路设计中特有的仿真挑战和解决方案。 第四章：瞬态分析与噪声特性评估 高级瞬态分析技术： 讨论瞬态响应中的收敛性问题（如触发器、开关噪声），以及波形弛豫（Waveform Relaxation）等加速方法。 直流工作点（Operating Point）的鲁棒性： 探究多直流工作点现象（Multi-point Solutions）的产生原因，并使用蒙特卡洛方法（Monte Carlo Analysis）评估其对电路稳定性的影响。 随机噪声建模与仿真： 详细分析热噪声、散弹噪声的物理来源，并学习如何计算电路的噪声系数（Noise Figure, NF）和均方根（RMS）噪声功率。 第五章：频率域分析与线性化技术 小信号模型与线性化： 介绍如何为非线性器件建立精确的小信号等效电路，并讨论增益、相位裕度、带宽的计算方法。 交流分析（AC Analysis）的深入应用： 不仅限于伯德图（Bode Plot），还包括如何利用交流分析来准确计算跨导（Transconductance）和输入/输出阻抗。 瞬态到频域的转换： 探讨傅里叶分析（Fourier Analysis）在仿真中的应用，特别是在分析振荡器输出频谱和失真度（THD）方面的技巧。 --- 第三部分：系统级行为建模与混合仿真 本部分是全书的重点，关注如何从器件级仿真过渡到系统级快速验证，以及处理混合信号系统的挑战。 第六章：行为建模方法论（Abstract Modeling） 抽象模型的需求与定义： 阐述为何在系统层面需要比晶体管级模型更快的抽象模型，用于探索架构和算法。 基于函数的建模（Function-based Modeling）： 介绍如何使用高级数学语言（如MATLAB/Simulink环境下的函数）来描述电路的输入输出关系，而不涉及内部晶体管细节。 事件驱动与数据流建模概念： 探讨数据流驱动的建模范式，这对于描述数字或控制逻辑与连续时间模拟域的交互至关重要。 第七章：混合信号系统仿真策略 跨域仿真挑战： 分析模拟域（连续时间）与数字域（离散事件）之间接口的时钟域同步、量化误差引入的挑战。 异构仿真平台的集成： 学习如何配置仿真环境，使得数字逻辑仿真器（如事件驱动引擎）能够与模拟电路求解器（如时域积分引擎）有效协同工作。 接口建模： 重点研究ADC/DAC接口的精确建模，包括采样和保持电路（Sample-and-Hold）的非理想效应如何影响整体系统性能。 --- 第四部分：设计验证与优化 本部分讲解如何利用仿真工具进行设计优化、公差分析以及鲁棒性验证。 第八章：参数扫描与优化算法 多参数扫描与后处理： 学习如何高效地执行多维参数扫描，并使用脚本语言对海量仿真结果进行自动化数据提取和可视化。 优化目标的设定： 定义多目标优化问题（例如：在满足功耗约束下最大化增益），并介绍梯度下降、遗传算法等优化技术在电路设计中的应用。 第九章：统计分析与可靠性评估 工艺、电压、温度（PVT）分析： 详细讲解如何系统地分析工艺角（Corner）对电路性能的影响，并确保设计在所有预期的PVT条件下均能满足规格。 蒙特卡洛与西格玛分析： 深入应用统计方法来预测电路的输出分布，评估设计的良率（Yield），并与设计规格限进行对比。 --- 第五部分：高级主题与未来趋势 第十章：寄生效应与布局后仿真（Post-Layout Simulation） 寄生参数的提取与建模： 讨论来自版图（Layout）的电阻、电容和电感（R, C, L）如何影响高频性能，以及LPE（Layout Parasitic Extraction）工具的工作原理。 RC延迟与信号完整性： 仿真布线延迟对时序电路的影响，并应用跨越式（Crosstalk）分析来识别和缓解耦合噪声问题。 第十一章：集成电路设计中的验证生态 设计规则检查（DRC）与版图验证： 简要概述物理验证的必要性，以及仿真结果如何指导物理设计迭代。 功耗分析与热效应仿真： 介绍如何从功能仿真结果推导出功耗模型，并初步探讨热点（Hot Spot）对器件参数的动态影响。 --- 本书特色 1. 方法论驱动： 专注于“如何思考”而非“如何操作特定软件的按钮”，使读者能够适应未来新的仿真工具。 2. 理论与实践的桥梁： 每一章节都提供清晰的数学推导，并辅以详细的、跨越不同仿真平台的通用设计实例（如反馈放大器设计、PLL环路搭建的通用流程）。 3. 聚焦通用语言范式： 介绍的是电路建模的通用编程思想和数学基础，确保知识的长期有效性，而非仅仅局限于某一特定语言的语法。 4. 系统级视野： 强调从单晶体管到整个系统的验证流程，帮助工程师培养全局观。

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《The Designer's Guide To Verilog-AMS》这本书的价值在于它不仅仅是一本技术手册，更是一份实践经验的总结。作者在书中分享了大量他在实际混合信号设计项目中遇到的挑战以及如何使用Verilog-AMS来解决这些挑战的宝贵经验。我特别喜欢书中关于“模型抽象层次”的讨论，它清晰地阐述了不同抽象层次模型在设计流程中的角色，以及如何在不同阶段选择和使用它们。例如，在高层次的系统设计阶段，可以使用行为级模型来快速验证系统架构；而在低层次的电路实现阶段，则需要使用更精细的结构级模型来捕捉物理效应。书中关于“仿真器的选择与配置”的部分，也为我提供了很多实用的建议，让我能够根据项目的需求和性能要求，选择最合适的仿真工具。此外，书中还强调了“可测试性设计”（Design for Testability）在混合信号IP中的重要性，并指导读者如何利用Verilog-AMS来实现必要的测试结构。

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对于我这样一个在模拟设计领域深耕多年，但对硬件描述语言（HDL）相对陌生的工程师来说，《The Designer's Guide To Verilog-AMS》提供了一个非常平缓的学习曲线。它并没有假设读者对Verilog或其他HDL有深入的了解，而是从Verilog-AMS的基础语法开始，逐层深入。我尤其欣赏书中对“事件驱动”和“连续时间”两种建模范式各自的优缺点以及适用场景的详细对比。这让我能够清晰地理解何时使用哪种方法，避免了在两者之间产生混淆。书中关于“并发执行”和“进程”的概念解释得非常透彻，我之前一直对HDL的并发执行模型感到困惑，但通过这本书的讲解，我终于理解了其背后的原理。此外，书中关于“建模层次”的论述也让我印象深刻，它清楚地展示了如何从高抽象度的行为模型逐步细化到低层次的结构模型，这对于在项目不同阶段进行有效的建模和仿真非常有帮助。书中提供的许多实际案例，如ADC、DAC、PLL的建模，都极具代表性，我可以直接借鉴其中的思想和实现方法，这极大地缩短了我学习和实践的时间。

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《The Designer's Guide To Verilog-AMS》这本书的结构非常合理，从基础到进阶，层层递进，让我能够逐步掌握Verilog-AMS的精髓。我特别喜欢书中关于“继承与多态性”的讲解，这让我能够理解如何构建可重用的模块，并减少代码的冗余。书中对“事件队列”和“仿真器调度”的解释，让我对Verilog-AMS的仿真原理有了更深刻的理解，从而能够更好地调试我的模型。此外，书中关于“混合信号接口协议”的讨论，也让我认识到Verilog-AMS在标准化接口建模方面的重要性。作者还分享了一些关于“性能优化”的技巧，例如如何选择合适的建模层次，以及如何利用Verilog-AMS的特性来提高仿真速度。这些内容对于实际项目的设计和开发都非常有价值。总而言之，这本书是一本不可多得的混合信号设计领域的宝典，它不仅能够帮助我掌握Verilog-AMS语言，更能够提升我的混合信号系统设计能力。

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初次捧读《The Designer's Guide To Verilog-AMS》，我最直观的感受便是它的厚重感，不仅仅是物理上的重量，更是一种知识沉甸甸的压迫感。我一直从事数字集成电路设计，对于模拟和混合信号领域的了解仅限于皮毛，而Verilog-AMS作为连接两者的一座关键桥梁，其复杂性和抽象性一直让我望而却步。这本书恰恰抓住了我这样的设计师的痛点。它并没有一开始就抛出晦涩难懂的语法和概念，而是循序渐进地带领读者进入Verilog-AMS的世界。作者的叙事方式非常贴合实际的设计流程，从宏观的混合信号系统架构，到微观的模块级建模，再到最终的仿真验证，每一个环节都阐述得鞭辟入里。我尤其欣赏书中对不同抽象层次建模方法的深入探讨，例如行为级建模、寄存器传输级（RTL）建模，以及更低层次的结构级建模，并详细解释了它们在设计流程中的适用场景和优缺点。这让我能够根据项目的具体需求，选择最合适的建模策略，从而有效地提高设计效率和仿真速度。书中大量的代码示例，无论是基础语法还是复杂功能的实现，都清晰明了，并且附带了详细的解释，让我能够逐行理解，甚至在自己的项目中进行修改和借鉴。对我而言，这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的设计导师，用他多年的实践经验，为我铺就了一条通往Verilog-AMS精通之路。它让我看到了模拟和数字世界融合的无限可能，也为我未来在混合信号设计领域的深入探索打下了坚实的基础。

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我对《The Designer's Guide To Verilog-AMS》的整体印象是，它是一本真正意义上的“设计指南”，而非简单的语言参考。在我接触过的众多技术书籍中，很多都会偏重于理论的阐述，或者罗列大量的语法特性，但这本书却始终围绕着“如何设计”这一核心展开。作者非常擅长将抽象的Verilog-AMS语言特性与实际的电路设计需求相结合。例如，在讲解电势和电流的连续时间行为时，书中并未停留在概念层面，而是立刻给出了如何利用Verilog-AMS的连续时间（ct）语法来描述电阻、电容、电感等基本元件，以及如何构建更复杂的模拟电路模型。这种“从问题到解决方案”的讲解方式，让我能够迅速理解语言特性的实用价值。此外，书中对混合信号交互的建模部分，更是我之前学习中遇到的难点。如何在一个模型中有效地处理连续时间和离散时间域的交互，如何在不同域之间进行数据转换和通信，这些内容在书中都有详尽的解答，并且配以了非常生动形象的例子。作者还强调了仿真和调试在Verilog-AMS设计中的重要性，并分享了一些实用的技巧和策略，帮助读者在复杂的混合信号设计环境中快速定位和解决问题。读完相关章节，我感觉自己仿佛拥有了一套完整的工具箱，能够应对混合信号设计中遇到的各种挑战，极大地增强了我进行实际项目设计的信心。

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《The Designer's Guide To Verilog-AMS》给我留下的最深刻印象是其对“系统级建模”的深刻洞察。在现代SoC设计中，混合信号IP已经成为不可或缺的一部分，而Verilog-AMS正是描述这些IP的强大工具。这本书并没有局限于单一模块的建模，而是从更高的层次出发，引导读者如何构建整个混合信号系统的模型。我特别喜欢书中关于“接口建模”和“系统级验证”的部分。作者详细阐述了如何定义清晰的模拟和数字接口，以及如何在Verilog-AMS中实现这些接口的准确描述，确保了不同域之间的有效通信。这一点对于大型复杂的混合信号系统尤为重要，能够避免由于接口定义不清而导致的集成问题。书中还提供了如何构建完整的系统级仿真环境的指导，包括如何将Verilog-AMS模型与其他仿真器（如SPICE）进行协同仿真。这对于验证整个系统的功能和性能至关重要，也让我认识到Verilog-AMS在整个电子设计自动化（EDA）流程中的关键作用。书中对模型的可重用性和可维护性的强调，也让我受益匪浅。作者分享的建模范式和设计模式，让我能够编写出更易于理解、更易于修改和扩展的代码，这在长期的项目开发中具有巨大的价值。

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《The Designer's Guide To Verilog-AMS》对于我这样在数字验证领域工作的工程师来说，是一本非常有启发性的读物。一直以来，我们更关注数字信号的抽象描述和验证，而对于模拟和混合信号的验证方式了解甚少。这本书恰好填补了我的知识空白。它不仅介绍了Verilog-AMS的建模语言本身，更重要的是，它阐述了如何利用Verilog-AMS进行混合信号系统的验证。书中关于“混合信号测试平台”的构建，以及如何结合数字和模拟激励来驱动Verilog-AMS模型进行仿真，都让我耳目一新。作者强调了“接口断言”（interface assertions）在混合信号验证中的重要性，以及如何利用Verilog-AMS的功能来定义这些断言，从而在仿真过程中自动检查信号的正确性。这对于提升验证的效率和覆盖率非常有帮助。书中还讨论了如何将Verilog-AMS模型集成到现有的数字验证环境中，以及如何与混合信号仿真器进行交互。这些内容对我来说非常实用，让我能够更好地理解和参与到混合信号IP的验证工作中。

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读完《The Designer's Guide To Verilog-AMS》，我感觉自己对“建模”这件事有了全新的认识。在之前的数字设计中，我们主要关注的是逻辑功能，而这本书则让我明白了在混合信号设计中，建模的精妙之处在于如何同时捕捉逻辑功能和物理行为。作者对“电势”、“电流”、“电导”等连续时间域的基本概念的引入，以及如何用Verilog-AMS来精确描述它们，让我对模拟电路的行为有了更直观的理解。书中关于“模块化设计”的理念贯穿始终，引导读者如何将复杂的混合信号系统分解成可管理的模块，并为每个模块设计清晰的接口。这对于提高设计的可维护性和可重用性至关重要。我尤其欣赏书中对“参数化建模”的深入讲解，通过参数的传递，我们可以轻松地修改模型的属性，而无需修改模型的代码本身，这极大地提高了建模的灵活性。书中提供的一些高级建模技巧，如“事件控制”和“守卫条件”，也让我看到了Verilog-AMS在处理复杂时序和条件逻辑方面的强大能力。

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让我印象最深刻的是，《The Designer's Guide To Verilog-AMS》这本书将抽象的Verilog-AMS语言与实际的电路设计紧密地结合起来。作者并没有孤立地介绍语言特性，而是将它们置于具体的混合信号设计场景中进行讲解。我非常欣赏书中关于“模拟行为建模”和“数字逻辑建模”的结合方式，它展示了如何在一个统一的框架下描述混合信号系统的行为。书中关于“数据类型”和“精度”的讨论，也让我明白了在Verilog-AMS中如何精确地表示模拟信号的数值。我特别喜欢书中关于“错误注入”和“边界条件测试”的讲解，这让我能够更有针对性地进行模型的验证，从而提高设计的鲁棒性。书中提供的许多实例，如放大器、滤波器、ADC/DAC等，都非常具有代表性，我从中学习到了很多实用的建模技巧。这本书不仅是一本技术参考书，更是一本能够激发我创新思维的实践指南。

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对于我这样一位刚接触Verilog-AMS的新手，《The Designer's Guide To Verilog-AMS》无疑是一个绝佳的起点。它没有上来就讲授复杂的语法，而是从混合信号系统设计的基本概念入手，让我能够逐步理解Verilog-AMS在其中的定位。书中对“连续时间”和“离散时间”域的清晰划分，以及如何在这两个域之间进行转换，是我之前一直难以理解的关键点，而这本书的讲解非常到位。我特别欣赏书中关于“模块接口”的详细描述，它让我理解了如何在Verilog-AMS中定义清晰的模拟和数字接口，以及如何确保这些接口之间的有效通信。书中提供的许多代码示例，都非常贴合实际应用，并且配有详尽的解释，这让我能够快速掌握语言的用法。我尤其喜欢书中关于“事件和守卫条件”的讲解，这让我能够更精细地控制模型的行为，并处理复杂的时序逻辑。这本书为我打开了混合信号设计的大门，让我对Verilog-AMS的应用充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

讲述方式有点乱，不过是最好的AMS教材就是了......

评分☆☆☆☆☆

好混乱的编排…

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好混乱的编排…

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