Integrierte Schaltungen

Grundlagen - Prozesse - Design

Prof. Dr. Karl-Hermann Cordes / Prof. Dr. Andreas Waag / Dipl.-Ing. Nicolas Heuck

Buch: 978-3-8689-4011-4
eBook: 978-3-8632-6676-9
Umfang: 850 Seiten, 33,56 MB
Erschienen am: 01.09.2010
Sprache: Deutsch

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Integrierte Schaltungen

Leserprofil:
EinsteigerExperten
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.
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

Zusatzinformation

Autor(en) Prof. Dr. Karl-Hermann Cordes/Prof. Dr. Andreas Waag/Dipl.-Ing. Nicolas Heuck
Reihe Studium Elektrotechnik
Best.Nr./ISBN Nein
Sprache Deutsch
Seiten Nein
Erscheinungsdatum 01.09.2010
Untertitel Grundlagen - Prozesse - Design
Leserprofil Fortgeschrittener

Schlagworte

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