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第一章 ICCAD简介1

1.1 集成电路的发展与计算机辅助设计的必要性1

1.2 集成电路计算机辅助设计简介4

1.2.1 概述4

1.2.2 VLSICAD系统构成7

1.2.3 VLSICAD方法8

1.2.4 系统级综合(高层次综合：High Level Synthesis)9

1.2.5 逻辑综合与逻辑模拟9

1.2.6 版图设计与制版10

1.3 模拟在ICCAD中的地位和作用17

1.4 电路模拟的主要内容19

2.1.1 电路基本元件22

2.1 电路方程的自动建立22

第二章 线性电路的稳态分析--电路方程的自动建立和求解线性代数方程22

2.1.2 KVL，KCL和有向图25

2.1.3 简约关联矩阵及其与KCL和KVL的关系26

2.1.4 稀疏表格法28

2.1.5 节点分析法30

2.1.6 改进节点分析法32

2.1.7 自动建立MNA方程的程序过程37

2.1.8 二图改进节点分析法39

2.1.9 小结43

2.2 求解线性代数方程组的算法43

2.2.1 概述43

2.2.3 高斯消去法44

2.2.2 线性代数方程组的两种解法44

2.2.4 LU分解法46

2.2.5 求解方程的问题51

2.2.6 线性代数方程组的迭代法求解53

2.3 稀疏矩阵技术61

2.3.1 开发稀疏矩阵技术的必要性61

2.3.2 开发稀疏矩阵技术的目的61

2.3.3 稀疏矩阵的数据结构62

2.3.4 稀疏矩阵的算法65

2.4 线性电路的交流分析68

2.5 解线性代数方程组的子程序71

3.1.1 非线性电路74

3.1.2 非线性电路直流方程组的建立74

3.1 概述74

第三章 非线性电路的直流分析74

3.1.3 非线性代数方程组的解法76

3.2 非线性代数方程组的解法76

3.2.1 简单迭代法76

3.2.2 Newton-Raphson迭代法79

3.3 伴随网络分析法82

3.3.1 非线性电阻的伴随模型82

3.3.2 二极管的伴随模型83

3.3.3 双极晶体管的伴随模型84

3.3.4 MOSFIT的伴随模型86

3.4.2 收敛判据91

3.4.1 对N-R迭代法的评价91

3.4 N-R 法的改进91

3.4.3 广义阻尼N-R算法93

3.4.4 处理I-V特性为指数型的非线性元件的算法94

3.4.5 源步进法95

3.5 小结96

第四章 瞬态分析98

4.1 简介98

4.2 几种常用的数值积分方法99

4.2.1 向前欧拉法99

4.2.2 向后欧拉法100

4.2.3 梯形法101

4.2.4 线性多步法102

4.3.1 误差106

4.3 误差及数值稳定106

4.3.2 数值积分法的稳定性问题107

4.3.3 稳定区域109

4.3.4 Stiff方程111

4.3.5 多步法中积分步长的确定112

4.4 储能元件的伴随模型115

4.4.1 线性电容的伴随模型115

4.4.2 线性电感的伴随模型117

4.4.3 利用伴随模型建立电路方程119

4.4.4 非线性电容的伴随模型120

5.1.2 器件模型的分类123

5.1.1 半导体器件的CAD模型的重要性123

5.1 简介123

第五章 电路模拟中的半导体器件模型123

5.2 半导体二极管的模型124

5.2.1 二极管的等效电路模型124

5.2.2 直流分析中二极管的伴随模型124

5.2.3 瞬态分析中的二极管伴随模型125

5.2.4 应用举例126

5.3 双极晶体管模型127

5.3.1 直流分析中双极晶体管的等效模型127

5.3.2 瞬态分析中的晶体管模型130

5.4 MOSFIT的模型132

5.4.1 MOSFIT的等效电路模型132

5.4.3 瞬态分析中的MOSFIT伴随模型133

5.4.2 直流分析中的MOSFIT伴随模型133

5.4.4 MOSFIT的极间电容135

5.4.5 MOSFIT的电荷守恒模型138

5.5 运算放大器的宏模型139

5.5.1 概述139

5.5.2 运算放大器的宏模型之一139

5.5.3 运算放大器的宏模型之二142

附录148

附录1 电路模拟软件SPICE简介148

附录2 SPICE中的MOSFET模型150

附录3 MOSFIT的电荷守恒电容模型165

参考文献174