Analog Behavioral Modeling with the Verilog-A Language pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Dan FitzPatrick

出品人:

页数:232

译者:

出版时间:1997-10-31

价格:USD 194.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780792380443

丛书系列:

图书标签:

Verilog-A
模拟行为建模
电路仿真
类比电路
硬件描述语言
系统Verilog
射频电路
混合信号电路
建模语言
EDA工具
模拟器

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具体描述

Analog Behavioral Modeling With The Verilog-A Language provides the IC designer with an introduction to the methodologies and uses of analog behavioral modeling with the Verilog-A language. In doing so, an overview of Verilog-A language constructs as well as applications using the language are presented. In addition, the book is accompanied by the Verilog-A Explorer IDE (Integrated Development Environment), a limited capability Verilog-A enhanced SPICE simulator for further learning and experimentation with the Verilog-A language. This book assumes a basic level of understanding of the usage of SPICE-based analog simulation and the Verilog HDL language, although any programming language background and a little determination should suffice. From the Foreword: 'Verilog-A is a new hardware design language (HDL) for analog circuit and systems design. Since the mid-eighties, Verilog HDL has been used extensively in the design and verification of digital systems. However, there have been no analogous high-level languages available for analog and mixed-signal circuits and systems. Verilog-A provides a new dimension of design and simulation capability for analog electronic systems. Previously, analog simulation has been based upon the SPICE circuit simulator or some derivative of it. Digital simulation is primarily performed with a hardware description language such as Verilog, which is popular since it is easy to learn and use. Making Verilog more worthwhile is the fact that several tools exist in the industry that complement and extend Verilog's capabilities ...Behavioral Modeling With the Verilog-A Language provides a good introduction and starting place for students and practicing engineers with interest in understanding this new level of simulation technology. This book contains numerous examples that enhance the text material and provide a helpful learning tool for the reader. The text and the simulation program included can be used for individual study or in a classroom environment ...' Dr. Thomas A. DeMassa, Professor of Engineering, Arizona State University

《模拟行为建模：Verilog-A语言精要与实践》内容简介在当今复杂多变的电子设计领域，系统性能的优化和验证过程的效率至关重要。传统上，电路设计依赖于精确的晶体管级 SPICE 仿真，然而，当面对大规模集成电路（IC）设计、射频（RF）系统、模拟混合信号（AMS）电路以及功率管理单元（PMU）等高度复杂的应用时，SPICE 仿真的计算成本变得难以承受。电路规模的指数级增长，使得全晶体管级仿真在设计早期和中后期变得不切实际，不仅耗时巨大，而且极易导致仿真收敛问题。因此，一种更高级别的建模方法应运而生，它能在不牺牲精度的情况下，显著提高仿真速度，并为系统级设计提供更灵活的抽象层次。《模拟行为建模：Verilog-A语言精要与实践》正是基于这一需求，深入探讨了使用 Verilog-A 语言进行模拟行为建模的核心理念、技术要点和实践应用，为广大电子工程师、研究人员和相关领域的学生提供了一本全面而实用的技术参考。本书旨在阐释如何通过 Verilog-A 这种强大的硬件描述语言（HDL），构建出能够准确描述模拟电路功能行为的模型，而非关注其底层晶体管的物理实现细节。通过行为建模，设计师可以在系统级层面快速探索不同的架构选择，评估关键性能指标，并对电路的功能进行逻辑上的验证。这种方法极大地加速了设计迭代过程，降低了对昂贵仿真资源的依赖，并使得在早期阶段就能发现潜在的设计缺陷。本书的核心内容涵盖以下几个关键方面：第一部分：模拟行为建模的理论基础与 Verilog-A 语言入门模拟行为建模的意义与优势：详细分析了在现代电子设计流程中，行为建模所扮演的关键角色。它不仅仅是一种仿真加速的手段，更是实现系统级验证、架构探索和 IP 重用不可或缺的技术。本书将深入探讨行为建模如何弥合从算法描述到物理实现的鸿沟，帮助工程师理解其在整个设计生命周期中的价值。 Verilog-A 语言概览： Verilog-A 是 IEEE 1364 标准 Verilog 语言的一个扩展，专门为模拟和混合信号电路的行为建模而设计。本书将从基础语法入手，系统介绍 Verilog-A 的基本结构、数据类型、运算符以及控制流语句，并重点讲解其特有的模拟建模机制。模拟量与离散量的结合： Verilog-A 的强大之处在于能够有效地结合模拟变量（如电压、电流）和离散事件（如时钟信号、控制信号）。本书将详细讲解如何声明和使用这些变量，并阐述它们在描述电路状态和行为时的相互作用。基本组件的建模：从最简单的模拟组件开始，如电阻、电容、电感、电压源、电流源等，本书将循序渐进地展示如何使用 Verilog-A 来描述它们的静态和动态行为。这部分将为读者建立起使用 Verilog-A 构建复杂模型的坚实基础。第二部分：Verilog-A 核心建模技术端口和连接：详细讲解 Verilog-A 中端口的声明、类型（输入、输出、双向）以及端口之间的连接机制。理解端口是构建模块化模型的基础，能够正确定义模块接口，实现模块的复用和互联。电位与电流的描述： Verilog-A 提供了专门的 `electrical` 类型来描述节点电位和通过支路的电流。本书将深入探讨如何利用这些类型来建立描述电路中电学关系的方程，这是模拟行为建模的核心。贡献式建模（Contribution Modeling）：这是 Verilog-A 最具特色的建模方式之一。本书将详细阐述 `analog begin...end` 块的结构，以及如何使用 `V()`（电压）、`I()`（电流）和 `connect()` 等关键字来描述组件之间的电学关系。我们将通过大量实例，展示如何构建各种模拟电路的行为模型。节点和支路分析：学习如何利用 Verilog-A 的贡献式建模方式，来描述电路的节点电压和支路电流，并解释如何将其转化为 SPICE 模型所能理解的方程。瞬态、交流和直流分析的支持：重点讲解 Verilog-A 如何支持各种标准的电路分析类型。我们将看到如何编写模型，使其能够用于瞬态仿真（时域行为）、交流小信号分析（频率响应）和直流工作点分析。行为抽象与精度控制：行为建模并非一概而论，它允许在不同抽象层次上进行建模。本书将探讨如何根据设计需求，在模型中引入不同的精度，从而在仿真速度和模型保真度之间取得平衡。例如，描述一个非线性电阻时，可以选择简单的线性模型，也可以引入更复杂的泰勒展开模型，甚至直接使用查找表。参数化建模：学习如何使用参数来定义模型的属性，如电阻值、电容值、增益等。参数化模型使得模型具有高度的灵活性和可重用性，工程师可以轻松地修改参数来探索不同配置下的电路行为，而无需修改模型本身。生成式建模（Generative Modeling）：针对一些具有重复结构或复杂数学特性的电路，Verilog-A 允许通过编程逻辑来动态生成模型。本书将介绍如何利用 Verilog-A 的流程控制语句和数学函数，构建出更具表现力的生成式模型。第三部分：高级 Verilog-A 建模技术与应用实例模拟滤波器建模：详细讲解如何使用 Verilog-A 来建模各种类型的模拟滤波器，包括低通、高通、带通和带阻滤波器。我们将分析如何利用传递函数、伯德图等概念，将其转化为 Verilog-A 代码。运算放大器（Op-Amp）建模：演示如何构建不同抽象层次的运算放大器模型，从简单的理想运放，到包含有限增益、输出阻抗、输入偏置电流和失调电压的模型。电源管理电路建模：重点关注 DC-DC 转换器（如 Buck、Boost、Buck-Boost）、线性稳压器（LDO）等电源管理单元的建模。这些电路通常涉及复杂的控制环路和非线性行为，Verilog-A 在此领域的应用价值尤为突出。射频（RF）电路建模：探讨如何使用 Verilog-A 来建模 RF 模块，如放大器、混频器、倍增器、振荡器等。我们将重点关注如何处理 RF 信号的非线性失真、噪声和频率相关的效应。混合信号电路建模：讲解如何结合 Verilog-A 和 Verilog-AMS（Analog Mixed-Signal）语言，来建模包含模拟和数字部分交互的混合信号系统。这包括 ADC、DAC、PLL（锁相环）等。激励和测试平台的设计：除了被建模的电路，一个完整的仿真还需要有适当的激励和测试平台。本书将指导读者如何使用 Verilog-A 和 Verilog 语言，构建有效的测试激励，并使用激励信号来驱动行为模型，验证其功能和性能。与仿真器的交互：简要介绍 Verilog-A 模型是如何被现代 EDA 工具（如 Cadence Spectre AMS Designer, Synopsys VCS AMS, Mentor Graphics Questa ADMS 等）解析和仿真的，并讨论一些在仿真过程中可能遇到的问题及解决方法。模型验证与调试：强调模型验证的重要性，并提供实用的调试技巧，帮助工程师识别和修复模型中的错误。第四部分：进阶主题与最佳实践性能优化技巧：探讨如何在编写 Verilog-A 模型时，兼顾模型精度和仿真速度。这包括选择合适的抽象层次、避免不必要的计算、利用预计算表格等。模型的可读性与可维护性：强调编写清晰、结构化、带有良好注释的 Verilog-A 代码的重要性，这对于团队协作和长期项目维护至关重要。标准库的利用与扩展：介绍行业内已有的 Verilog-A 标准库（如 FlexLib, PSpice 库等）的应用，以及如何在此基础上构建自定义库。模型集成与 IP 验证：讨论 Verilog-A 模型在 IP 集成和系统级验证中的作用，以及如何确保模型与实际硬件的兼容性。行为建模的局限性与未来趋势：对比行为建模与其他建模方法（如 TLM - Transaction-Level Modeling），并展望模拟行为建模技术在未来电子设计中的发展方向。《模拟行为建模：Verilog-A语言精要与实践》不仅提供了理论知识，更注重实践能力的培养。书中包含大量的代码示例，涵盖了从基础到高级的应用场景，旨在帮助读者通过动手实践，熟练掌握 Verilog-A 语言的建模技巧。本书适合所有从事模拟、混合信号、射频和电源管理集成电路设计的工程师、以及对高级电路建模技术感兴趣的学生和研究人员。通过阅读和实践本书的内容，读者将能够显著提升设计效率，加速产品上市时间，并更有效地应对日益复杂的电子系统设计挑战。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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整本书的装帧和纸张质量也体现出一种对知识的尊重感。书页的触感扎实，印刷清晰锐利，即使在长时间的阅读和频繁翻阅后，书本的形态依然保持得很好，这对于需要经常在特定章节间跳转的读者来说至关重要。从内容结构上看，它没有采用那种传统的按部就班的章节划分，而是更倾向于围绕几个核心的建模范式展开论述。这种组织方式要求读者在阅读过程中必须时刻保持对全局的认知，不断地将新学到的技术点与已有的知识结构进行关联和对标。我发现，这本书更像是一份武林秘籍，它提供了顶级的内功心法，但具体如何运用，则需要读者自己去悟，去结合自己的实践场景进行转化和深化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字密度高得惊人，可以说是信息量爆炸的一本教材。它不像市面上那些追求“轻量化”和“快速入门”的读物那样，用大量篇幅去渲染一些不必要的背景故事或者过于简化的例子。相反，作者选择将最核心、最精粹的知识点压缩在有限的篇幅内，每一个段落都充满了干货。我花了大量时间去消化其中关于模型抽象层次和精度权衡的部分，那里的讨论深入到了EDA工具链设计的核心哲学层面。初次阅读时，我不得不频繁地停下来，查阅相关的硬件描述语言历史背景和半导体物理知识，这无疑增加了阅读的挑战性，但这种“硬啃”的过程，反而让我对所学内容的掌握更加深刻和牢固。它更像是一本需要反复研读的工具书，而非一次性读完的小说。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的语言风格非常具有个人特色，带着一股强烈的、不妥协的专业主义色彩。作者似乎并不在意是否能迎合初学者的习惯，而是直接将读者带入了工程实践的最前沿。书中的许多例程和案例分析都显得极其贴近真实世界的复杂系统，而不是为了演示某个特定语法点而设计的玩具代码。特别是关于非线性元件的精确描述和寄生效应的处理章节，作者展现了极高的建模艺术。他没有提供标准的“万能药方”，而是引导读者去思考在特定工艺节点下，如何根据物理规律去构建最符合实际的数学模型。这种启发式的教学方法，对于已经有一定电路基础，但苦于无法将理论完美映射到仿真环境中的工程师来说，具有无与伦比的指导价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计确实很有吸引力，那种略带复古的排版和硬朗的字体，让人立刻联想到经典的技术手册。当我第一次翻开它的时候，就被那种严谨的学术气息所吸引。作者的叙述方式非常老道，就像一位经验丰富的老工程师在娓娓道来他多年的心血结晶。书中对基础概念的讲解丝毫不含糊，每一个定义、每一个公式推导都经过了反复的打磨，确保了读者能够建立起坚实的地基。我尤其欣赏它在系统性方面的构建，从宏观的建模哲学到微观的语法细节，逻辑链条衔接得天衣无缝，读起来非常顺畅，完全没有那种东拼西凑的零散感。对于那些追求深度理解而非表面操作的工程师来说，这本书无疑是一份珍贵的财富，它提供的不仅仅是“怎么做”的指导，更深层次地探讨了“为什么这么做”背后的原理。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的价值，或许在于它对“建模思维”的塑造。它远不止是一本关于特定语言特性的手册，它更像是一次关于如何用数学语言精确描述物理世界过程的深度训练。作者巧妙地将抽象的数学工具与具体的电路行为紧密结合，每一个技术点的阐述都蕴含着深刻的物理洞察力。我特别欣赏其中关于状态变量选择和收敛性优化的探讨，这些往往是仿真工程师在实际工作中最为头疼的难题。书中对这些问题的剖析，不仅提供了解决方案，更重要的是，它清晰地展示了不同建模选择背后的性能权衡和误差来源。阅读完后，我感觉自己对仿真流程的控制力有了质的飞跃，不再是被动地接受仿真结果，而是能够主动地去设计和优化模型，以达到预期的精度和效率。

评分☆☆☆☆☆