基于Python的模拟电路器
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作者(美)迈克尔·萨林|译者:张悦//王鹏//胡远奇//郭继旺
出版社机械工业
ISBN9787111762614
出版时间2024-10
装帧其他
开本其他
定价99元
货号32215247
上书时间2024-11-11
商品详情
- 品相描述：全新
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作者简介
迈克尔·萨林（MikaelSahrling），资深电子工程师，长期致力于开发用于测试和测量以及通信行业的高速电气接口，拥有25年的集成电路开发经验，曾在Semtech、MaximIntegrated、Tektronix和IPGPhotonics等众多行业领先的模拟芯片公司工作，并担任首席模拟设计工程师。
目录
目录<br />译者序<br />前言<br />符号表<br />第1章 绪论 1<br />1.1 背景 1<br />1.2 仿真器的发展 2<br />1.3 关于本书 2<br />第2章 数值方法概述 4<br />2.1 微分方程：差分方程 4<br />2.1.1 初值问题 5<br />2.1.2 欧拉方法 6<br />2.1.3 梯形方法 6<br />2.1.4 二阶Gear方法 7<br />2.1.5 总结 7<br />2.1.6 求解方法：精度和稳定性 8<br />2.2 非线性方程 10<br />2.3 矩阵方程 11<br />2.3.1 基于N个未知量的基本矩阵方程 12<br />2.3.2 矩阵求解器 13<br />2.4 仿真器选项 18<br />2.5 本章小结 18<br />2.6 代码 18<br />2.7 练习 19<br />参考文献 19<br />第3章 建模技术 21<br />3.1 CMOS晶体管模型 21<br />3.1.1 CMOS晶体管基础 21<br />3.1.2 CMOS晶体管的物理特性 22<br />3.1.3 MOSFET电容建模详细信息 27<br />3.1.4 BSIM 28<br />3.2 双极晶体管模型 35<br />3.2.1 一般行为 35<br />3.2.2 Ebers-Moll模型 36<br />3.2.3 Gummel-Poon模型 36<br />3.2.4 高电流模型 37<br />3.2.5 VBIC模型 38<br />3.3 考虑的模型选项 38<br />3.4 使用的晶体管模型 38<br />3.4.1 CMOS晶体管模型示例一 38<br />3.4.2 CMOS晶体管模型示例二 39<br />3.4.3 双极晶体管模型示例三 39<br />3.5 本章小结 40<br />3.6 练习 40<br />参考文献 40<br />第4章 电路仿真器：线性情况 42<br />4.1 引言 42<br />4.2 发展历史 42<br />4.3 矩阵方程 43<br />4.3.1 无源器件 43<br />4.3.2 交流分析 45<br />4.3.3 有源器件 49<br />4.3.4 总结 55<br />4.4 矩阵的构建：交流分析 55<br />4.4.1 噪声分析 60<br />4.4.2 稳定性分析 62<br />4.4.3 S参数分析 66<br />4.4.4 传递函数分析 68<br />4.4.5 灵敏度分析 69<br />4.4.6 需要注意的特殊情况 69<br />4.5 线性电路的直流分析 69<br />4.6 线性电路的瞬态分析 70<br />4.6.1 前向欧拉法 70<br />4.6.2 后向欧拉法 73<br />4.6.3 梯形方法 75<br />4.6.4 二阶Gear法 76<br />4.6.5 刚性电路 78<br />4.6.6 局部截断误差 79<br />4.6.7 需要注意的特殊情况 81<br />4.7 需要考虑的仿真器选项 83<br />4.8 本章小结 84<br />4.9 代码 84<br />4.9.1 代码4.2 84<br />4.9.2 代码4.3 87<br />4.9.3 代码4.4 91<br />4.9.4 代码4.5 96<br />4.9.5 代码4.6 99<br />4.9.6 代码4.7 102<br />4.9.7 代码4.8 105<br />4.9.8 代码4.9 109<br />4.9.9 代码4.10 112<br />4.10 练习 117<br />参考文献 117<br />第5章 电路仿真器：非线性情况 119<br />5.1 引言 119<br />5.2 直流非线性仿真 119<br />5.2.1 求解方法 120<br />5.2.2 收敛判别准则 134<br />5.2.3 需要注意的特殊情况 140<br />5.3 线性化技术 141<br />5.4 非线性瞬态仿真 142<br />5.4.1 固定时间步长 143<br />5.4.2 可调时间步长 149<br />5.4.3 收敛问题 155<br />5.4.4 非线性电容 160<br />5.4.5 断点 162<br />5.4.6 瞬态精度 162<br />5.5 周期稳态求解器 163<br />5.5.1 打靶法 163<br />5.5.2 谐波平衡法 166<br />5.5.3 包络分析 174<br />5.5.4 微扰技术 175<br />5.5.5 周期S参数、传递函数和稳定性分析 179<br />5.5.6 准周期稳态分析 179<br />5.5.7 特殊电路示例 179<br />5.5.8 需要注意的特殊情况 183<br />5.5.9 如何确定精度 183<br />5.5.10 仿真器选项 184<br />5.6 本章小结 184<br />5.7 代码 185<br />5.7.1 代码5.1 185<br />5.7.2 代码5.2 189<br />5.7.3 代码5.3 194<br />5.7.4 代码5.4 209<br />5.7.5 代码5.5 214<br />5.7.6 代码5.6 220<br />5.7.7 代码5.7 225<br />5.7.8 代码5.8 230<br />5.7.9 代码5.9 235<br />5.8 练习 241<br />参考文献 241<br />第6章 实际场景中的仿真器 243<br />6.1 使用新工艺技术时的模型验证策略 243<br />6.1.1 直流响应曲线 244<br />6.1.2 阈值电压提取 246<br />6.1.3 过渡频率表征 247<br />6.1.4 栅-源和栅-漏电容特性 248<br />6.1.5 总结 249<br />6.1.6 错误模型行为示例 249<br />6.1.7 角仿真策略 249<br />6.1.8 蒙特卡罗仿真 250<br />6.2 小模块电路仿真 250<br />6.2.1 模拟电路仿真策略 251<br />6.2.2 小型数字电路仿真策略 252<br />6.3 大模块电路仿真 253<br />6.4 本章小结 254<br />6.5 练习 254<br />参考文献 254<br />第7章 仿真器背后的数学 255<br />7.1 网络理论 255<br />7.1.1 稀疏表分析 257<br />7.1.2 节点分析 257<br />7.1.3 修正节点分析 258<br />7.2 微分方程的数值求解技术 259<br />7.3 牛顿-拉夫森定理 269<br />7.3.1 任意维度上的基本推导 269<br />7.3.2 常见难点及其解决办法 270<br />7.4 打靶法理论 270<br />7.5 谐波平衡法理论 272<br />7.6 矩阵求解器：简介 273<br />7.6.1 高斯-若当消元法 273<br />7.6.2 LU分解 274<br />7.6.3 迭代矩阵求解器 275<br />参考文献 276<br />附录A 示例的完整Python代码 277
内容摘要
本书重点介绍模拟电路仿真器的内部工作原理，并阐述了在开发过程中出现的各种难题的解决方案，并以Python作为代码环境展示算法原理。本书首先概述了数值方法，重点强调了非线性方程及其牛顿-拉夫森算法中的解；其次介绍了建模技术，以及线性情况和非线性情况的电路仿真器；然后讨论了实际场景中的仿真器，强调了一些限制因素并提出了对策；最后简要介绍了仿真器涉及的更深入的数学背景知识。本书提供了大量的示例和练习，使读者可以更好地理解仿真器的工作原理。
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