本書是基于作者多年的電路和顯示面板仿真設計經驗編寫而成的。本書詳細闡述了以SPICE為代表的電路仿真器的發展過程，以及仿真原理和技術。全書共6章。第1章闡述了電路仿真器SPICE的發展歷程，及其在電路和面板仿真領域的應用情況。第2章分析并闡述了SPICE在進行電路仿真過程中所要經歷的流程，以及需要建立并求解的方程組，包括針對電路連接特性所建立的方程組，以及用于描述器件電學特性的模型方程組。第3章主要闡述了SPICE在進行電路的直流、交流或瞬態分析的時候，所采用的數值計算方法。第4章主要闡述了SPICE仿真的收斂性、精度和速度。第5章專門針對目前電路仿真領域發展比較快的Fast-SPICE的快速仿真原理進行了較為深入的介紹。第6章對目前常用的SPICE及SPECTRE電路仿真的語法進行了較為詳細的說明。本書適合顯示面板設計及電路設計的相關從業人員閱讀，也可以作為微電子相關專業的學生或研究人員的學習參考書。
雷東，內蒙古包頭市人，畢業于浙江大學材料系硅材料國家重點實驗室，研究領域為半導體硅材料。
第1章 SPICE的發展及其在顯示面板設計中的應用 1
1．1 SPICE的發展 1
1．2 SPICE在顯示面板設計中的應用 3
參考文獻 7
第2章 電路的SPICE仿真流程與方程的建立 8
2．1 電路的SPICE仿真流程 8
2．2 節點分析法 10
2．2．1 線性電阻 11
2．2．2 電容 11
2．2．3 電感 12
2．2．4 獨立的電流源 12
2．3 改進的節點分析法 15
2．3．1 獨立電壓源 16
2．3．2 壓控電壓源（VCVS） 17
2．3．3 壓控電流源（VCCS） 18
2．3．4 流控電壓源（CCVS） 19
2．3．5 流控電流源（CCCS） 19
2．4 器件模型與模型方程 20
2．4．1 線性電阻 21
2．4．2 電容 22
2．4．3 電感 23
2．4．4 獨立電流源 24
2．4．5 獨立電壓源 25
2．4．6 壓控電流源 25
2．4．7 二極管 26
2．4．8 場效應晶體管（MOSFET） 32
2．4．9 薄膜晶體管（TFT）的SPICE模型 38
參考文獻 39
第3章 電路的SPICE分析 41
3．1 直流（DC）分析 41
3．1．1 線性電路的直流分析 42
3．1．2 非線性電路的直流分析 44
3．2 交流（AC）分析 51
3．3 瞬態（Tran）分析 52
3．3．1 歐拉法 52
3．3．2 歐拉法的截斷誤差 54
3．3．3 歐拉法的穩定性 55
3．3．4 梯形法及其穩定性 56
3．3．5 Gear法及其穩定性 58
3．3．6 對儲能元件的分析 59
參考文獻 60
第4章 SPICE仿真的收斂性、精度、速度與Fast-SPICE 61
4．1 SPICE仿真的收斂性 61
4．1．1 直流仿真的收斂性 62
4．1．2 交流仿真的收斂性 70
4．1．3 瞬態仿真的收斂性 70
4．2 SPICE仿真的精度 73
4．2．1 直流仿真的精度 73
4．2．2 交流仿真的精度 75
4．2．3 瞬態仿真的精度 75
4．3 SPICE仿真的速度與Fast-SPICE 80
4．3．1 稀疏矩陣技術 80
4．3．2 器件模型的處理 82
4．3．3 計算方法 84
4．3．4 快速仿真器Fast-SPICE 86
參考文獻 88
第5章 Fast-SPICE仿真原理 89
5．1 電路分割（Circuit Partition） 89
5．1．1 電路分割的原則 89
5．1．2 對功率網絡的劃分 90
5．1．3 對晶體管柵極連接點的劃分 92
5．1．4 對理想電壓源的劃分 92
5．2 Fast-SPICE中電路的層次仿真（Hierarchical Simulation） 94
5．2．1 層次仿真的基本概念 94
5．2．2 層次仿真中的節點 98
5．2．3 層次仿真中電路的存儲方式 98
5．2．4 等效阻抗分割法 99
5．2．5 基于分割電路的層次仿真 103
5．3 寄生RC網絡的壓縮 118
參考文獻 122
第6章 SPICE及SPECTRE電路仿真的語法 123
6．1 SPICE及SPECTRE電路仿真網表的結構 123
6．2 控制語句 127
6．2．1 電路初始條件控制 128
6．2．2 選項設置（OPTIONS） 128
6．3 器件（元件）及器件模型的SPICE語法 129
6．3．1 電源 129
6．3．2 器件 140
6．3．3 器件模型 150
6．4 參數與表達式 153
6．5 宏模型與子電路 154
6．6 電路分析的SPICE語法 156
6．7 仿真結果輸出的SPICE語法 158
參考文獻 162
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