1绪论

1.1电子设计自动化的发展概况

1.2模拟电路CAD的发展概况

1.2.1模拟集成电路的特点和设计自动化方法

1.2.2模拟集成电路的设计工具

1.3数字系统设计流程的演变

2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

2.2.2LU分解法

2.2.3稀疏矩阵技术

2.2.4复数方程组解法

习题

3半导体器件模型

3.1二极管模型

3.2双极型晶体管模型

3.2.1EM1模型

3.2.2EM2模型

3.2.3EM3模型

3.2.4GP模型

3.3结型场效应晶体管模型

3.4长沟道MOS场效应晶体管模型

3.4.1非线性电流源IDS

3.4.2电荷存储效应

3.5短沟道MOS场效应晶体管模型

3.5.1阈值电压

3.5.2IU特性的统一模型

3.5.3MOS电容的统一模型

3.5.4噪声模型

3.5.5MOS二极管模型

3.6宏模型

3.6.1宏模型的建立方法

3.6.2运算放大器的宏模型

3.6.3其他一些模拟电路单元的宏模型

3.7分段线性模型

习题

4直流分析

4.1线性直流分析

4.1.1直流分析功能

4.1.2线性直流分析流程

4.1.3线性直流分析实例

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

4.3.3MOS场效应晶体管的直流伴随模型

4.4N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其他改善收敛性的算法

4.7直流非线性分析流程和分析实例

习题

5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

6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

6.2零极点分析

习题

7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

7.3.3SPICE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

8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随机变量的数字特征

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

9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松弛技术

9.3.1线性松弛方法

9.3.2非线性松弛方法

9.3.3波形松弛方法

9.4多级牛顿算法

9.5混合仿真技术

10优化设计

10.1概述

10.2电路优化问题的特点

10.3收敛判据

10.4正交设计法

10.4.1正交拉丁方与正交表

10.4.2正交表与正交优化设计

10.5下降单纯形法

10.6拟牛顿算法

10.7模拟退火算法

10.7.1基本思想

10.7.2算法要素

10.7.3算法实例

10.8进化计算法

10.8.1适应值函数

10.8.2交叉算子

10.8.3变异算子

10.8.4选择算子

10.8.5进化计算的高级策略

10.8.6进化计算实例——遗传算法

10.9小结

习题

附录A教学软件

参考文献