具体描述
《模拟集成电路设计：从基础到前沿》（第5版） 本书特色： 本版在继承前四版经典内容的基础上，全面更新了近年来模拟集成电路设计领域最新的技术进展和工程实践。本书深入浅出地覆盖了从基础的半导体器件物理到复杂的高性能电路模块设计，旨在为读者提供一个系统、深入且兼具实践指导意义的学习资源。重点突出了现代低功耗、高精度、高速度设计所面临的挑战与应对策略，特别是针对新型工艺节点和新兴应用场景（如物联网、高速通信）的设计方法论。 --- 第一部分：基础与器件模型 第1章：集成电路制造与CMOS基础 本章系统回顾了半导体制造工艺流程，重点剖析了当前主流的CMOS（互补金属氧化物半导体）工艺技术及其对器件性能的影响。详细介绍了亚微米和深亚微米工艺节点中关键工艺步骤（如光刻、刻蚀、离子注入）的演变及其带来的寄生效应。深入探讨了MOSFET的直流和交流小信号模型，特别是考虑了短沟道效应、阈值电压滚降（Threshold Voltage Roll-off）和载流子速度饱和等对精度和速度的影响。同时，对衬底效应（Body Effect）和噪声源的物理起源进行了详尽的分析。 第2章：电阻、电容和电感元件的实现与非理想性 精确的无源元件建模是高精度模拟电路设计的第一步。本章详细分析了集成电路中电阻（如扩散电阻、多晶硅电阻、高阻电阻）的工艺实现、精度、温度系数和噪声特性。电容方面，重点比较了MOS电容、二极管电容和介质电容的优缺点，并着重分析了在低电压操作下浮栅电容的应用潜力。对于电感元件，讨论了片上面电感器的布局技术、Q值优化以及在射频电路中的应用挑战。本章强调了寄生效应和工艺角（Process Corners）对元件匹配性和稳定性的影响。 第3章：运算放大器的基础理论与反馈网络 本章奠定了负反馈理论的基石。从波德图、相位裕度和增益带宽积（GBW）等核心概念入手，讲解了反馈拓扑结构（如电压串联、电流并联等）对电路稳定性和性能的影响。详细分析了理想运放与实际运放之间的差异，并引入了输入失调电压、共模抑制比（CMRR）、电源抑制比（PSRR）等关键参数的定义和限制。 --- 第二部分：基本模拟模块设计 第4章：单级与多级放大器设计 本章是模拟电路设计的核心技术之一。详细阐述了共源、共栅、折叠式共源以及达林顿结构的原理、优缺点及其在不同应用场景下的适用性。重点分析了多级放大器中的频率补偿技术，包括米勒补偿、导纳前馈补偿（Feedforward Compensation）和Nulling Point补偿，确保在大环路增益下保持足够的相位裕度。针对高增益要求，深入研究了共源共栅（Folded Cascode）结构的设计技巧，以优化输出阻抗和最大输出摆幅。 第5章：偏置电路与电流镜 精确、稳定的偏置电路是所有模拟模块正常工作的先决条件。本章系统地介绍了各种电流源和电压源的设计，包括双极性晶体管（BJT）和MOS晶体管实现的电流源。重点讲解了电流镜（Current Mirror）的技术演进，从基本的二管电流镜到高精度、高输出阻抗的Widlar和Wilson电流镜。详细讨论了工艺变化和温度漂移对偏置点的影响，并引入了自偏置技术和高精度匹配技术（如共质心布局）来提高电流源的匹配度和抑制噪声。 第6章：高精度与低噪声放大器 本章聚焦于对失真和噪声要求极高的应用。详细分析了热噪声、闪烁噪声（1/f Noise）的产生机理，并给出了噪声系数（NF）的计算方法。在低失真方面，深入研究了高阶非线性失真（如三阶交调失真IMD3）的来源，并探讨了通过优化晶体管尺寸、偏置电流和采用特定反馈结构来最小化失真的设计方法。引入了零漂（Offset Cancellation）技术和Chopper稳定化技术在消除低频1/f噪声中的应用。 --- 第三部分：数据转换器与RF模块 第7章：数据转换器基础与性能指标 本章全面介绍了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的工作原理和关键性能指标。详细解析了量化误差、有效位数（ENOB）、积分非线性（INL）和微分非线性（DNL）的定义和相互关系。深入探讨了不同ADC架构的优缺点，包括流水线（Pipeline）、逐次逼近寄存器（SAR）和Sigma-Delta调制器。对于DAC，则重点分析了开关误差、建立时间对精度的影响，并讨论了配对和单元匹配技术。 第8章：Sigma-Delta调制器设计 作为高精度低速数据采集的核心技术，本章专门深入讲解了Sigma-Delta（$SigmaDelta$）架构。详细分析了调制器中的噪声塑形（Noise Shaping）原理、环路滤波器（如二阶、三阶结构）的设计，以及量化器的选择。重点讨论了抖动（Jitter）对高分辨率$SigmaDelta$性能的影响，并介绍了过采样比（OSR）和阶数对信噪比（SNR）的提升作用。 第9章：锁相环（PLL）与频率合成 锁相环是现代通信和时钟生成电路的关键组成部分。本章系统地介绍了PLL的基本结构，包括压控振荡器（VCO）、鉴相器（PD）、电荷泵（CP）和环路滤波器（LF）。详细分析了VCO的设计，包括LC振荡器和环形振荡器，以及它们对相位噪声（Phase Noise）的影响。本章强调了PLL的锁定时间、抖动抑制能力以及在不同工艺节点下实现高频、低噪声操作的设计优化策略。 --- 第四部分：先进主题与系统级考量 第10章：低功耗与亚阈值设计 随着便携式设备和物联网的需求增长，低功耗设计成为核心议题。本章探讨了功耗的各个组成部分（动态功耗和静态功耗），并介绍了降低功耗的技术，如降低工作电压、动态电压频率调整（DVFS）。特别深入研究了亚阈值（Subthreshold）工作区的晶体管特性，以及如何在高效率下维持必要的电路性能。 第11章：RF集成电路设计基础 本章为读者进入射频（RF）领域做了充分准备。讨论了RF电路中特有的挑战，如寄生电容、电感在高速下的作用。重点介绍了LNA（低噪声放大器）的设计目标（高增益、低噪声系数、良好匹配），以及混频器（Mixer）的转换增益、噪声和线性度分析。并详细讨论了阻抗匹配网络（如L-匹配、T-匹配）的设计方法，确保信号在不同电路模块间的最大功率传输。 第12章：版图与寄生效应的克服 一个优秀的电路设计必须辅以精良的版图实现。本章强调了版图（Layout）对模拟性能的决定性作用。详细讲解了匹配技术（如共质心、交错布局）、噪声隔离技术（如虚拟接地、保护环）和电磁兼容性（EMC）的设计实践。重点分析了关键敏感节点（如输入对、反馈路径）的互连线寄生电容和电感对电路动态性能的负面影响，并给出了实用的版图设计指南和验证流程。 --- 附录 附录提供了常用半导体工艺参数、标准库元件模型以及高级仿真和验证工具的使用技巧。本书旨在成为从电子工程专业学生到资深设计工程师都不可或缺的参考手册。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有