Integrierte Schaltungen - Grundlagen - Prozesse - Design - Layout. Mit Companion Website

Integrierte Schaltungen sind die Schlüsselkomponenten der modernen Elektronik; jeder Computer und nahezu jedes elektrische Gerät werden erst durch den Einsatz der auf einem Silizium-Chip zusammengefassten Schaltungsstrukturen ermöglicht.
Es ist Ziel des vorliegenden Lehrbuchs, alle wesentlichen Aspekte des Entwurfs, der Simulation und der Layout-Erstellung integrierter Schaltungen zu vermitteln. Ausgehend von den Bauelement-Grundlagen über die Prozesstechnik hin zu konkreten Ausführungsbeispielen erhält der Leser eine umfassende Einführung in das Gebiet der integrierten Schaltungen.
Das Buch ist in vier Teile gegliedert.
Nach einer Einführung in den Themenbereich der integrierten Elektronik stehen im Teil I des Buches die Beschreibung integrierter Bauelemente sowie die grundlegenden Technologien bei der Fertigung im Mittelpunkt.
In den folgenden beiden Kapiteln des zweiten Teils werden anhand einfacher, industriell verfügbarer Prozesse die Grundlagen für einen prozessspezifischen Schaltungsentwurf und die zugehörige Layout-Erstellung praxisnah erläutert. Dabei wird sowohl auf die erforderlichen schaltungstechnischen Grundlagen als auch auf die gängigen Design-Methoden und Verifikationsverfahren (Simulation, Design-Rule-Check, Layout Versus Schematic) eingegangen.
Die im zweiten Teil des Buches vorgestellten Prozesse und Grundregeln finden dann in den Teilen III und IV konkrete Anwendung: Anhand ausgewählter analoger und digitaler Grundschaltungen werden Rechen- und Layout-Beispiele ausführlich erläutert.
Der Leser wird mit diesem Buch in die Lage versetzt, integrierte Schaltungen vom einfachen digitalen Gatter bis hin zu aufwendigen analogen Operationsverstärkerschaltungen selbst entwerfen und simulieren zu können. Die zugehörige Simulations- und Designsoftware (LT-SPICE, L-EDIT) wird dem Leser dafür im Downloadbereich des Verlages zur Verfügung gestellt.
Das Buch richtet sich an Studierende der Elektrotechnik, Informatik oder Physik und kann während des Studiums angefangen bei den Grundlagen der Elektronik und Schaltungstechnik über die Halbleiter- und Prozesstechnologie bis hin zum Design integrierter Schaltungen vorlesungsbegleitend verwendet werden. Die ausführlichen Rechen- und Simulationsbeispiele sollen zudem ein Selbststudium für Quereinsteiger ermöglichen.

Sommario

Aus dem Inhalt:
Teil I - Grundlagen integrierter Schaltungen
Technologien der Mikroelektronik
Physikalische Grundlagen der Halbleitertechnik
Integrierte Bauelemente
Technologie integrierter Schaltungen
Aufbau- und Verbindungstechnik
Defektmechanismen und Teststrategien
Teil II - Prozesse und Layout integrierter Schaltungen
Standardprozesse der IC-Fertigung
Entwurf integrierter Schaltungen Teil III - Analoge integrierte Schaltungen: Design, Simulation und Layout
Stromspiegelschaltungen
Stromquellen
Spannungsreferenzen
Das Differenz-Transistorpaar
Operationsverstärker
Einführung in die GMC-Schaltungen
Teil IV - Digitale integrierte Schaltungen: Design, Simulation und Layout
Grundlagen digitaler integrierter Schaltungen
Design und Layout digitaler Gatter in Emitter-Gekoppelter Logik (ECL)
Design und Layout digitaler Gatter in Transistor-Transistor-Logik (TTL)
Design und Layout digitaler Gatter in CMOS
Moderne Entwicklungen

Riassunto

Integrierte Schaltungen sind die Schlüsselkomponenten der modernen Elektronik; jeder Computer und nahezu jedes elektrische Gerät werden erst durch den Einsatz der auf einem Silizium-Chip zusammengefassten Schaltungsstrukturen ermöglicht.
Es ist Ziel des vorliegenden Lehrbuchs, alle wesentlichen Aspekte des Entwurfs, der Simulation und der Layout-Erstellung integrierter Schaltungen zu vermitteln. Ausgehend von den Bauelement-Grundlagen über die Prozesstechnik hin zu konkreten Ausführungsbeispielen erhält der Leser eine umfassende Einführung in das Gebiet der integrierten Schaltungen.
Das Buch ist in vier Teile gegliedert.
Nach einer Einführung in den Themenbereich der integrierten Elektronik stehen im Teil I des Buches die Beschreibung integrierter Bauelemente sowie die grundlegenden Technologien bei der Fertigung im Mittelpunkt. In den folgenden beiden Kapiteln des zweiten Teils werden anhand einfacher, industriell verfügbarer Prozesse die Grundlagen für einen prozessspezifischen Schaltungsentwurf und die zugehörige Layout-Erstellung praxisnah erläutert. Dabei wird sowohl auf die erforderlichen schaltungstechnischen Grundlagen als auch auf die gängigen Design-Methoden und Verifikationsverfahren (Simulation, Design-Rule-Check, Layout Versus Schematic) eingegangen. Die im zweiten Teil des Buches vorgestellten Prozesse und Grundregeln finden dann in den Teilen III und IV konkrete Anwendung: Anhand ausgewählter analoger und digitaler Grundschaltungen werden Rechen- und Layout-Beispiele ausführlich erläutert.
Der Leser wird mit diesem Buch in die Lage versetzt, integrierte Schaltungen vom einfachen digitalen Gatter bis hin zu aufwendigen analogen Operationsverstärkerschaltungen selbst entwerfen und simulieren zu können. Die zugehörige Simulations- und Designsoftware (LT-SPICE, L-EDIT) wird dem Leser dafür im Downloadbereich des Verlages zur Verfügung gestellt.
Das Buch richtet sich an Studierende der Elektrotechnik, Informatik oder Physik und kann während des Studiums angefangen bei den Grundlagen der Elektronik und Schaltungstechnik über die Halbleiter- und Prozesstechnologie bis hin zum Design integrierter Schaltungen vorlesungsbegleitend verwendet werden. Die ausführlichen Rechen- und Simulationsbeispiele sollen zudem ein Selbststudium für Quereinsteiger ermöglichen.

Aus dem Inhalt
Teil I - Grundlagen integrierter Schaltungen

• Technologien der Mikroelektronik
• Physikalische Grundlagen der Halbleitertechnik
• Integrierte Bauelemente
• Technologie integrierter Schaltungen
• Aufbau- und Verbindungstechnik
• Defektmechanismen und Teststrategien

Teil II - Prozesse und Layout integrierter Schaltungen

• Standardprozesse der IC-Fertigung
• Entwurf integrierter Schaltungen

Teil III - Analoge integrierte Schaltungen: Design, Simulation und Layout

• Stromspiegelschaltungen
• Stromquellen
• Spannungsreferenzen
• Das Differenz-Transistorpaar
• Operationsverstärker
• Einführung in die GMC-Schaltungen

Teil IV - Digitale integrierte Schaltungen: Design, Simulation und Layout

• Grundlagen digitaler integrierter Schaltungen
• Design und Layout digitaler Gatter in Emitter-Gekoppelter Logik (ECL)
• Design und Layout digitaler Gatter in Transistor-Transistor-Logik (TTL)
• Design und Layout digitaler Gatter in CMOS
• Moderne Entwicklungen

ÜBER DIE AUTOREN:
Prof. Dr.-Ing. Karl-Hermann Cordes studierte Elektrotechnik an der TU Braunschweig und war anschließend viele Jahre im Schaltungsentwurf tätig, bevor er an die FH Hannover wechselte. Dort lehrt er Mikroelektronik und Entwurf integrierter Schaltungen. Er ist Mitbegründer der Firma ASIC GmbH, einem Spezialisten für die kundenspezifische Entwicklung integrierter Schaltungen.
Prof. Dr. rer.nat. habil. Andreas Waag hat an der Universität Würzburg Physik studiert und ist Leiter des Instituts für Halbleitertechnik der TU Braunschweig. Er lehrt innerhalb der Studiengangs Elektrotechnik in den Vertiefungsrichtungen "NanoSystemsEngineering" und "Computers and Electronics". Forschungsschwerpunkte sind die Material-, Prozess- und Bauelemententwicklung für die Mikro- und Optoelektronik.
Dipl.-Ing. Nicolas Heuck hat Elektrotechnik an der TU Braunschweig studiert, ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Halbleitertechnik und betreut die Vorlesung und das Praktikum für Integrierte Schaltungen. Er beschäftigt sich mit der Verbindungstechnik sowie Back-End-Technologien für die Hochtemperatur-Elektronik.

AUF DER COMPANION WEBSITE UNTER WWW.PEARSON-STUDIUM.DE:
Für Dozenten:

• Alle Abbildungen aus dem Buch

Für Studenten:

• Simulations- und Layoutsoftware
• Simulations-, Dimensionierungs- und Layoutbeispiele

Dettagli sul prodotto

• Autori: Karl-Hermann Cordes, Nicolas Heuck, Andreas Waag
• Editore: Pearson Studium
• Lingue: Tedesco
• Formato: Copertina rigida
• Pubblicazione: 23.09.2010
• EAN: 9783868940114
• ISBN: 978-3-86894-011-4
• Pagine: 864
• Dimensioni: 177 mm x 241 mm x 50 mm
• Peso: 1590 g
• Illustrazioni: m. zahlr. Abb.
• Serie: elektrotechnik; ET Elektrotechnik; ing elektrotechnik; elektrotechnik; ing elektrotechnik
• Categorie: Scienze naturali, medicina, informatica, tecnica > Tecnica > Elettronica, elettrotecnica, telecomunicazioni; Integrierte Schaltung