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出版者:電子工業齣版社

作者:Michael John Sebastian Smith

出品人:

頁數:1048

译者:

出版時間:2003-1-1

價格:86.00元

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787505384071

叢書系列:

圖書標籤:

• 集成電路
• 計算機科學
• 英語
• 微電子
• 中國
• VHDL
• ASIC
• 2003
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• 專用集成電路
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• 微電子學
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麵嚮現代通信係統的高級無綫電頻率集成電路設計 前言 本書聚焦於當前高速發展的無綫通信領域，特彆是麵嚮5G及未來6G係統所必需的高性能射頻集成電路（RFIC）的設計與實現。在移動通信技術不斷迭代的今天，對器件的集成度、功耗效率以及頻譜利用率提齣瞭前所未有的挑戰。本書旨在為電子工程、微電子學以及通信工程的專業人士和高年級學生提供一套係統、深入且貼近實際工程應用的射頻電路設計方法論和前沿技術探討。 第一章 射頻電路基礎與係統架構概述 本章將首先迴顧微波和射頻電路的基本理論，包括史密斯圓圖的應用、傳輸綫理論、S參數的精確測量與建模，以及噪聲、綫性度（P1dB, IIP3）等關鍵性能指標的量化分析。隨後，我們將詳細剖析現代蜂窩通信係統（如LTE和NR）的整體架構，重點解析從天綫到基帶處理器之間射頻收發機（Transceiver）的典型結構，包括直接變頻（Direct Conversion）、低中頻（Low-IF）和超外差（Superheterodyne）架構的優缺點對比。這一章為後續深入的模塊級設計奠定瞭堅實的理論基礎，特彆強調瞭係統級噪聲和非綫性預算分配在確定具體電路指標中的核心作用。 第二章 功率放大器（PA）設計：效率與綫性度的博弈 功率放大器是射頻收發鏈中功耗最大的部分，其性能直接決定瞭係統的續航能力和覆蓋範圍。本章將深入探討不同類型功率放大器的拓撲結構，包括A類、AB類、B類以及D類、E類等開關模式放大器。核心內容將圍繞如何在高頻和寬帶應用中實現高效率與高綫性度的矛盾統一。我們將詳細講解基於晶體管的偏置點選擇、負載牽引（Load-pull）技術的應用，以及先進的效率提升技術，如包絡跟蹤（Envelope Tracking, ET）和包絡再生（Envelope Regeneration, ER）技術在寬帶調製信號處理中的實現細節。對於氮化鎵（GaN）和砷化鎵（GaAs）等先進半導體材料在PA設計中的優勢與挑戰也將進行深入比較。 第三章 低噪聲放大器（LNA）與接收機前端設計 接收機的前端性能至關重要，它決定瞭整個接收機的靈敏度和抗乾擾能力。低噪聲放大器（LNA）作為接收鏈的第一級，其噪聲係數（NF）的優化是本章的重點。我們將分析噪聲匹配（Noise Matching）與增益-噪聲係數（Gain-NF）之間的權衡，並詳細介紹基於反饋結構和輸入匹配網絡的LNA設計方法。此外，本章還將覆蓋混頻器（Mixer）的設計，重點討論插損、本振泄漏（LO Leakage）以及如何通過優化有源和無源器件布局來抑製寄生耦閤，確保接收機的動態範圍。 第四章 振蕩器與頻率閤成技術 穩定、低相噪的本地振蕩（LO）信號是射頻收發機的基石。本章將全麵介紹壓控振蕩器（VCO）和鎖相環（PLL）的設計原理。在VCO設計部分，我們將深入探討LC諧振器和脊形波導（Resonator）結構的選擇，並著重分析如何通過器件尺寸優化來降低相位噪聲（Phase Noise）。隨後，PLL部分將詳細闡述分頻器、電荷泵（Charge Pump）的設計，以及環路濾波器（Loop Filter）的極點/零點設計，確保PLL具有快速鎖定時間和低的抖動（Jitter）。針對現代寬帶應用對頻率敏捷性的要求，我們將探討頻率閤成器中的關鍵技術瓶頸和解決方案。 第五章 電源管理與集成挑戰 隨著移動設備對電池續航要求的提高，射頻電路的低功耗設計已成為核心競爭力。本章將探討集成式電源管理單元（PMU）與射頻電路的緊密協作。內容將涵蓋低壓差綫性穩壓器（LDO）在射頻電路中的應用，重點分析其對相噪和電源抑製比（PSRR）的影響。同時，本書也將討論先進的封裝技術（如2.5D/3D集成、係統級封裝SIP）如何解決高Q無源器件的集成難題，以及如何通過精確的電磁仿真（EM Simulation）來預測和消除封裝引起的寄生效應。 第六章 射頻前端模塊的電磁兼容性（EMC）與測試 在高度集成的RFIC中，模塊間的相互耦閤和串擾是不可避免的。本章將聚焦於實際工程中的電磁兼容性（EMC）問題。我們將介紹耦閤路徑的分析方法，如電容耦閤、電感耦閤和襯底耦閤。此外，本章將詳細闡述高頻測試的挑戰與規範，包括使用矢量網絡分析儀（VNA）和頻譜分析儀進行S參數、噪聲係數、互調失真等參數的精確測量技術，並指導讀者如何建立符閤行業標準的測試夾具（Test Fixture）。 總結與展望 本書不僅提供瞭射頻集成電路設計的理論框架，更側重於在CMOS、SiGe等主流工藝平颱上的實際操作指導。通過對這些核心模塊的深入剖析，讀者將能夠掌握從係統級指標分解到具體晶體管級電路優化的全流程設計技能，為應對下一代無綫通信係統的設計需求做好準備。

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當我開始閱讀《專用集成電路》時，我懷揣著對芯片設計的好奇，想要一窺那些隱藏在電子産品“心髒”裏的秘密。這本書並沒有讓我失望，它以一種非常係統且專業的視角，為我闡釋瞭專用集成電路的設計流程和關鍵技術。我尤其被書中關於“IP核”的介紹所吸引，它就像是預先構建好的模塊，可以被靈活地集成到復雜的芯片設計中，極大地提高瞭開發效率。這讓我聯想到瞭軟件開發中的庫和框架，原來硬件設計也有著類似的“積木”思想。書中對驗證技術和物理設計的深入探討，更是讓我領略到瞭集成電路設計的嚴謹性。我仿佛看到工程師們如何在微觀世界裏，用代碼和算法創造齣能夠執行復雜任務的芯片，並確保它們能夠穩定可靠地工作。這本書讓我對“專用”二字有瞭更深刻的理解，它代錶著一種高度的定製化和優化，能夠為特定的應用提供最佳的解決方案。它也讓我開始思考，未來會有多少新的應用場景，催生齣多少更加“專用”的集成電路，它們又將如何推動科技的進步。

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對於我而言，《專用集成電路》不僅僅是一本技術書籍，更像是一扇通往微觀世界的大門。這本書用一種極其專業但又不失條理的方式，為我揭示瞭那些隱藏在電子設備心髒中的精密構件的誕生過程。我一直對芯片的“專用化”趨勢感到好奇，而這本書恰好解答瞭我的疑惑。它詳細闡述瞭為何在很多領域，通用處理器已經無法滿足需求，而必須設計齣針對特定任務的專用芯片。書中對於各種不同類型的專用集成電路，如DSP（Digital Signal Processor）、FPGA（Field-Programmable Gate Array）以及ASIC的特性與應用場景的介紹，讓我豁然開朗。我尤其對書中關於高級描述語言（HDL）的講解印象深刻，它如同為芯片設計者提供瞭一套通用的語言，通過這種語言，復雜的邏輯功能被精確地錶達齣來。書中的設計流程圖，猶如一張完整的地圖，勾勒齣從概念到成品的完整旅程，讓我對其中的每一個階段有瞭更清晰的認識。我甚至開始思考，在未來，隨著技術的不斷發展，我們還會湧現齣哪些更加“專用”的集成電路，它們又將如何改變我們的生活？這本書，無疑為我打開瞭對這一領域更深層次的探索之門。

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《專用集成電路》這本書，如同一個精密的齒輪，精確地咬閤在我對現代科技好奇的每一個角落。它並沒有止步於泛泛而談的芯片概念，而是深入淺齣地剖析瞭專用集成電路的設計哲學與實踐方法。我尤其被書中對“性能、功耗、麵積”（PPA）這一核心設計指標的反復強調所觸動。這三個看似簡單的維度，卻是無數工程師追求的目標，也是衡量一個芯片優劣的關鍵。書中通過大量的案例分析和理論闡述，讓我理解瞭在不同的應用場景下，如何進行PPA的權衡。例如，在移動設備領域，低功耗是至關重要的，而高性能計算領域則更側重於速度和吞吐量。這本書詳細介紹瞭多種設計方法學，從 RTL（Register-Transfer Level）設計到門級網錶，再到物理版圖的生成，每一步都充滿瞭工程的智慧。我尤其對書中關於邏輯綜閤和布局布綫的部分感到著迷，它們是將抽象的邏輯電路轉化為物理實體的重要橋梁，其中蘊含著復雜的算法和精密的優化。這本書讓我意識到，每一個我們日常使用的電子設備，背後都凝聚瞭成韆上萬顆精心設計的專用集成電路，它們默默地工作，支撐著我們現代生活的方方麵麵。

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《專用集成電路》這本書，讓我深刻體會到瞭“術業有專攻”的精髓。作為一名對前沿科技充滿興趣的讀者，我一直對那些驅動智能設備運轉的芯片充滿瞭好奇，而這本書則以一種極其詳盡和專業的視角，為我展現瞭專用集成電路的整個設計和實現過程。書中對於不同設計流程的梳理，以及對各種設計工具和方法的介紹，都讓我眼前一亮。我尤其被書中關於“IP核”的概念所吸引，它就像是預先設計好的模塊，可以被集成到更大的設計中，極大地提高瞭設計效率。這讓我聯想到瞭軟件開發中的模塊化和復用，原來在硬件領域，也有著類似的哲學。書中對物理設計階段的深入剖析，從邏輯綜閤到版圖設計，再到最後的製造工藝，都讓我對集成電路的復雜性有瞭更深的敬畏。我仿佛看到瞭工程師們如何在微米甚至納米的尺度上，與物理規律進行搏鬥，創造齣功能強大且尺寸微小的芯片。這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的引導，它讓我學會瞭如何從係統級需求齣發，一步步分解，直至最終的物理實現，每一個環節都需要嚴謹的邏輯和精湛的工程能力。

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《專用集成電路》這本書，猶如一位循循善誘的老師，帶領我踏上瞭一條通往微電子世界的神奇旅程。我一直對那些能夠獨立完成特定任務的芯片充滿瞭好奇，而這本書則用一種極其專業而又係統的方式，為我揭示瞭專用集成電路的設計奧秘。書中對 ASIC 設計流程的詳細拆解，讓我明白瞭從概念到成品的每一個環節都充滿瞭挑戰與智慧。我尤其被書中關於邏輯綜閤和時序優化的部分所吸引，它就像是將抽象的邏輯語言轉化為高效的電路實現，其間的精妙之處讓我贊嘆不已。我甚至開始想象，那些在人工智能、自動駕駛、高性能計算等領域大放異彩的芯片，都離不開這種“專用”的設計理念。這本書讓我對集成電路産業有瞭更深層次的理解，它不僅僅是技術的堆砌，更是一種對效率、性能和成本的極緻追求。它讓我明白瞭，在這個快速發展的時代，隻有不斷創新和定製化，纔能滿足日益增長的市場需求。

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讀罷《專用集成電路》這部厚重的作品，我的腦海中縈繞著無數關於芯片設計的思考。這本書不僅僅是技術手冊，更像是一部關於創新與工程的史詩。它讓我深刻理解瞭“專用”二字的含義——在信息爆炸的時代，通用芯片的性能極限和成本瓶頸，促使著行業嚮著更精細化、更定製化的方嚮發展。從書中描繪的 ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）設計流程來看，每一步都充滿瞭權衡與優化：如何在滿足功能需求的同時，最大化性能，最小化功耗，並控製芯片的麵積和成本？這其中的復雜性，遠超我的想象。我特彆關注瞭書中關於架構設計的部分，它不僅涉及邏輯功能的實現，更包含瞭如何根據應用場景，選擇最優的計算模型、數據通路和內存結構。我仿佛看到瞭無數工程師，在無數個日夜裏，為瞭那一點點的性能提升或功耗降低而絞盡腦汁。書中對各種設計方法的論述，從頂層設計到底層實現，層層遞進，嚴謹而深刻。我尤其對書中提到的驗證和測試環節印象深刻，這就像是為精密儀器進行最後的校準，確保每一顆流片成功的芯片都能在實際應用中穩定可靠地工作。這本書讓我對集成電路産業有瞭全新的認識，它不僅是技術密集型的産業，更是智力密集型、資本密集型的産業，其背後是無數科學傢和工程師的辛勤付齣與智慧結晶。

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《專用集成電路》這本書，如同一本精密的藍圖，為我揭示瞭現代科技的基石是如何被構建齣來的。我一直對那些隱藏在電子産品內部的“大腦”——芯片，充滿瞭好奇，而這本書則以一種極為專業且深入淺齣的方式，為我展現瞭專用集成電路的設計哲學與實現細節。書中對 ASIC 設計流程的詳細闡述，讓我明白瞭一個芯片的誕生並非一蹴而就，而是需要經過需求定義、架構設計、邏輯實現、物理實現、驗證測試等多個復雜且嚴謹的環節。我尤其對書中關於功耗管理和時序分析的講解印象深刻，這就像是為芯片的“健康”和“效率”保駕護航，確保它能在規定的條件下穩定地工作。我甚至開始思考，在未來，隨著人工智能、5G 等技術的飛速發展，我們還需要多少更加“專用”的芯片來滿足不斷增長的需求，它們又將如何引領我們走嚮更智能化的未來？這本書，不僅僅是技術的堆砌，更是一種思維方式的啓發，它讓我從宏觀的係統需求，一步步深入到微觀的電路設計，理解瞭每一個細節都至關重要。

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翻開《專用集成電路》，我仿佛置身於一個由邏輯門和導綫構成的微觀宇宙。這本書以其深厚的理論功底和嚴謹的邏輯結構，為我描繪瞭一幅集成電路設計的壯麗畫捲。我一直對“專用”二字背後的含義感到好奇，而這本書詳細解釋瞭為什麼在許多領域，定製化的芯片比通用芯片更能發揮優勢。書中對各種設計流程的深入探討，從需求分析到最終的封裝測試，每一個環節都環環相扣，缺一不可。我特彆關注瞭書中關於驗證技術的部分，它就像是為芯片設計加上瞭一道保險，確保芯片在流片前就已經經過瞭充分的檢驗，最大限度地降低瞭失敗的風險。我甚至開始想象，在那些超級計算中心、高性能服務器，以及我們日常使用的智能手機中，究竟有多少這樣精心設計的專用集成電路在默默地工作。這本書不僅刷新瞭我對集成電路的認知，更讓我對工程師們的智慧和辛勤付齣充滿瞭敬意。它讓我明白，看似簡單的電子設備，背後是無數復雜的設計、嚴謹的驗證和精密的製造過程。

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當我拿起《專用集成電路》這本書時，我內心充滿瞭一種探索未知的渴望。我並非是電子工程領域的專業人士，但我一直對那些驅動我們現代科技發展核心的芯片充滿瞭好奇。這本書以其深刻的洞察力和嚴謹的論證，為我打開瞭一扇理解專用集成電路的世界的窗戶。我被書中對“專用”二字背後蘊含的巨大潛力和商業價值的分析所吸引。它詳細地介紹瞭從需求分析到最終産品，一個專用集成電路是如何被設計、驗證、製造齣來的。我尤其對書中關於低功耗設計和高性能計算的章節非常感興趣，這直接關係到我們日常使用的電子設備的體驗。書中列舉的諸多案例，讓我對不同應用場景下，芯片設計所麵臨的挑戰和解決方案有瞭更直觀的認識。它不僅僅是一本技術教科書，更像是一部關於創新和工程的史詩，展現瞭無數工程師為瞭實現前沿技術而付齣的努力。這本書讓我明白，每一個我們習以為常的電子産品，都凝聚著復雜的設計和精密的工藝。

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這本書，名為《專用集成電路》，當我第一次在書架上瞥見它時，就被它那簡潔而又直指核心的書名所吸引。我並非是科班齣身的電子工程師，我的背景更偏嚮於軟件開發，但我一直對硬件底層運作原理，以及那些看似神秘的芯片是如何被設計、製造齣來充滿好奇。尤其是在人工智能、物聯網這些新興技術浪潮的推動下，我們對高性能、低功耗、特定功能的芯片的需求日益增長，而《專用集成電路》這個名字，無疑觸及瞭這一領域最前沿的脈搏。我抱著一種探究的心態，想要理解那些定製化的芯片，是如何從需求分析、架構設計，到具體的邏輯實現、物理實現，再到最終的流片和測試，每一個環節都蘊含著怎樣的智慧和挑戰。我期待著這本書能以一種易於理解的方式，帶領我穿越復雜的電子設計自動化（EDA）工具，領略數字邏輯設計的藝術，感受模擬電路的精妙，甚至觸及半導體工藝的奇跡。我尤其想知道，在“專用”這個詞背後，隱藏著怎樣的商業邏輯和技術創新，為什麼會有如此大量的資源投入到為特定應用而生的芯片上，而它們又如何反過來驅動著各個行業的變革。這本書，或許能為我這樣一個跨領域的學習者，打開一扇理解現代科技基石的重要窗口，讓我不再僅僅停留在軟件層麵，更能觸及驅動一切的“硬件靈魂”。它就像是一張藏寶圖，指引著我深入探索那片充滿計算能力和無限可能的矽片世界。

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