电子电路的计算机辅助分析与设计方法
出版时间：2003
丛编项： 清华大学电子与信息技术系列教材
内容简介
本书获得1999年教育部科技进步奖三等奖。本书全面地介绍了电路CAD的基本理论和算法。全书共分10章，内容包括：电路方程的建立和求解，稀疏矩阵技术，元器件模型，线性和非线性电路直流、频域和时域的分析原理和计算方法，灵敏度计算，容差分析，最优化设计，以及目前大规模集成电路的一些新的分析方法。书中注重基本原理的论述，又反映了电路CAD领域的最新技术。书中所涉及的每一种分析方法都结合实际电路给出了相应的计算实例，并附有习题，便于读者阅读和理解。本书适合作高等院校电类专业学生和研究生的教材，也可供从事电路设计和电路CAD软件开发的科技人员参考。
目录
第1章 绪论
1.1 电子设计自动化的发展概况
1.2 EDA系统的设计工具
1.3 模拟电路CAD的发展概况
1.3.1 模拟集成电路的特点和设计自动化方法
1.3.2 模拟集成电路的设计工具
第2章 电路方程的建立和求解方法
2.1 建立电路方程的常用方法
2.1.1 表矩阵法
2.1.2 拓扑矩阵法
2.1.3 节点法
2.1.4 改进节点法
2.1.5 双图法
2.2 线性代数方程组的数值解法
2.2.1 高斯消去法
2.2.2 LU分解法
2.2.3 稀疏矩阵技术
2.2.4 复数方程组解法
习题
第3章 半导体器件模型
3.1 二极管模型
3.2 双极型晶体管模型
3.2.1 EM1模型
3.2.2 EM2模型
3.2.3 EM3模型
3.2.4 GP模型
3.3 MOS场效应晶体管模型
3.3.1 非线性电流源IDS
3.3.2 电荷存储效应
3.4 结型场效应晶体管模型
3.5 宏模型
3.5.1 简化电路法
3.5.2 端口特性构造法
3.5.3 混合构造法
3.5.4 运算放大器宏模型的应用实例
3.6 分段线性模型
3.7 模型参数提取
习题
第4章 直流分析
4.1 线性直流分析
4.1.1 直流分析功能
4.1.2 直流线性分析流程
4.1.3 直流线性分析实例
4.2 非线性直流分析的数值方法
4.2.1 简单迭代法
4.2.2 牛顿-拉夫森方法
4.3 非线性器件的直流伴随模型
4.3.1 二极管直流伴随模型
4.3.2 双极型晶体管的直流伴随模型
4.3.3 MOS场效应晶体管的直流伴随模型
4.4 N-R方法的收敛性
4.5 改进的N-R方法
4.5.1 横取N-R方法
4.5.2 四象限算法
4.5.3 阻尼算法
4.5.4 高阶校正法
4.6 其它改善收敛性的算法
4.7 直流非线性分析流程和分析实例
习题
第5章 瞬态分析
5.1 引言
5.2 常用的数值积分方法
5.2.1 向前欧拉法
5.2.2 向后欧拉法
5.2.3 梯形法
5.2.4 多步法
5.3 储能元件的瞬态离散化模型
5.3.1 电容的离散化电路模型
5.3.2 电感的离散化电路模型
5.3.3 互感的离散化电路模型
5.4 局部截断误差与稳定性
5.4.1 局部截断误差的计算
5.4.2 变步长策略
5.4.3 起步与导数不连续点的处理
5.4.4 绝对稳定和stiff稳定
5.5 基尔算法
5.6 瞬态分析程序及分析实例
5.6.1 瞬态分析程序介绍
5.6.2 分析实例
习题
第6章 频域分析
6.1 交流小信号分析
6.1.1 元器件的交流小信号模型
6.1.2 交流小信号分析流程与实例
6.3 零极点分析
习题
第7章 灵敏度分析
7.1 引言
7.2 伴随网络法
7.2.1 特勒根定理和伴随网络的构成
7.2.2 线性网络的伴随网络法
7.2.3 非线性网络的伴随网络法
7.2.4 伴随网络方程的建立及其求解
7.3 网络灵敏度的应用
7.3.1 寄生参数的灵敏度
7.3.2 对于频率的灵敏度
7.3.3 SPICE程序中的直流灵敏度分析
7.4 导数网络法
7.4.1 线性网络的导数网络法
7.4.2 非线性网络的导数网络法
7.4.3 导数网络方程的建立与求解
习题
第8章 容差分析
8.1 引言
8.2 器件参数的统计分布规律
8.2.1 随机变量及其描述方法
8.2.2 随机变量的数字特性
8.2.3 几种常用器件参数的统计分布
8.3 多个器件参数变化对电路性能的影响
8.4 最坏情况分析
8.5 蒙特卡罗分析
8.5.1 随机数的产生
8.5.2 随机变量的抽样
8.5.3 蒙特卡罗法在电路仿真中的应用
习题
第9章 大规模电路的仿真技术
9.1 引言
9.2 撕裂法
9.2.1 支路撕裂法
9.2.2 节点撕裂法
9.3 松驰技术
9.3.1 线性松驰方法
9.3.2 非线性松驰方法
9.3.3 波形松驰方法
9.4 多级牛顿算法
9.5 混合仿真技术
第10章 电路的优化设计方法
10.1 电路优化设计概述
10.2 目标函数
10.3 单变量函数优化
10.4 多变量函数优化方法
10.5 有约束优化方法
10.6 统计优化方法
10.7 模拟退火法
习题
参考文献
附录 教学软件
