Low Power And Low Voltage Circuit Design With the FGMOS Transistor pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:Inspec/Iee

作者:Rodriguez-Villegas, Esther, Dr.

出品人:

頁數:304

译者:

出版時間:

價格:109

裝幀:HRD

isbn號碼:9780863416170

叢書系列:

圖書標籤:

• 低功耗設計
• 低電壓電路
• FGMOS
• CMOS電路
• 模擬電路
• 數字電路
• 集成電路設計
• VLSI
• 電路設計
• 半導體器件

射頻集成電路設計原理與實踐 本書全麵深入地探討瞭現代射頻（RF）集成電路設計的核心原理、關鍵技術和實際應用。 麵對日益增長的無綫通信需求，對高效率、高性能和低功耗RF前端的需求變得尤為迫切。本書旨在為電子工程、微電子學和通信工程領域的研究人員、高級本科生和研究生提供一本權威性的參考資料，同時也是RFIC設計工程師提升專業技能的寶貴資源。 本書的結構設計旨在實現理論的嚴謹性與工程實踐的緊密結閤。我們從最基本的電磁波傳播和傳輸綫理論入手，逐步過渡到復雜的有源和無源器件模型，最終構建齣完整的係統級設計流程。 --- 第一部分：RF電路基礎與器件建模 本部分為後續高級設計奠定堅實的理論基礎。我們首先迴顧瞭微波工程的基本概念，包括史密斯圓圖的應用、S參數的測量與分析，以及阻抗匹配網絡的設計準則。我們強調瞭在RF頻率下，導綫和封裝引綫的寄生效應如何顯著影響電路性能，並詳細介紹瞭如何使用集總參數和分布式參數模型對這些效應進行精確建模。 有源器件模型： 深入分析瞭用於RF前端的核心有源器件，特彆是矽基雙極性晶體管（HBT）和金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）。我們不僅僅停留在直流特性分析，而是側重於高頻下的動態模型，包括跨導、等效噪聲係數、以及高頻性能指標如 $f_T$ 和 $f_{ ext{max}}$ 的提取與優化。對於CMOS工藝，本書詳細探討瞭體效應、陷波效應（Pinch-off）以及不同工作狀態下的非綫性失真對信號完整性的影響。 無源器件建模： 電感器（Spiral Inductors）和變壓器（Transformers）是RFIC設計的關鍵組成部分。本書詳細闡述瞭電感器的$Q$因子（品質因數）與襯底損耗、金屬電阻以及耦閤係數之間的復雜關係。對於片上電容器，我們對比瞭MOS電容、MIM（金屬-絕緣體-金屬）電容以及變容二極管的優缺點，並討論瞭在壓控振蕩器（VCO）設計中如何利用變容二極管實現寬範圍調諧。 --- 第二部分：關鍵RF電路模塊設計 本部分聚焦於構建現代無綫收發機所需的核心功能模塊，從噪聲、綫性度和增益的角度全麵剖析瞭每個模塊的設計挑戰與優化策略。 低噪聲放大器（LNA）設計： LNA是接收機鏈中的第一級，其性能直接決定瞭整個係統的噪聲係數（NF）和靈敏度。本書詳細講解瞭噪聲匹配與最大增益匹配之間的權衡。我們對比瞭共源極（Common Source）、共基極（Common Base）和共柵（Cascode）等LNA拓撲結構，並提供瞭基於噪聲圓圖和綫性度指標（如$P1 ext{dB}$和$IIP3$）的優化設計流程。特彆地，針對寬帶應用，我們探討瞭集總元件LNA和分布式元件LNA的設計差異。 混頻器設計： 混頻器是實現頻率轉換的關鍵。本書深入分析瞭混頻器的三個主要拓撲：乘法器型（Gilbert Cell）、開關型（Switching Mixer）和倍頻器型。重點討論瞭由本振（LO）泄漏、基帶泄漏和鏡像抑製帶來的挑戰。對於Gilbert Cell混頻器，我們詳細分析瞭晶體管的尺寸、偏置電流對轉換增益、噪聲係數以及綫性度的影響，並介紹瞭如何通過結構優化來提升鏡像抑製比（IMR）。 功率放大器（PA）設計： PA是發射機鏈中功耗最大的部分，其效率直接關係到電池壽命和散熱問題。本書全麵覆蓋瞭三種主要的PA設計模式：飽和模式（高效率）、綫性模式（低失真）以及介於兩者之間的設計。我們深入研究瞭AB類、C類和D類PA的設計，並詳細解釋瞭包絡跟蹤（Envelope Tracking, ET）和包絡供電（Envelope Following, EF）等高效率供電技術在現代多載波調製係統（如4G/5G）中的應用。 振蕩器與頻率閤成： 準確的本地振蕩（LO）信號對於通信至關重要。本書對LC振蕩器（Colpitts、Clapp）和環形振蕩器進行瞭深入的比較。核心內容聚焦於相噪（Phase Noise）的抑製。我們介紹瞭Barkhausen準則在振蕩器設計中的應用，並詳細闡述瞭如何通過優化Q值、提高Q點處的跨導以及采用先進的晶體管模型來最小化噪聲對信號穩定性的影響。此外，本書也覆蓋瞭鎖相環（PLL）的基本架構，包括電荷泵、鑒相器（PD）和環路濾波器（LPF）的設計，以實現所需的抖動和鎖定時間性能。 --- 第三部分：係統集成與先進技術 本部分將視角從單個模塊提升到係統層麵，探討瞭集成電路在實際收發機架構中的實現挑戰和前沿技術。 係統級噪聲與綫性度預算： 成功的設計依賴於精確的係統級預算。本書提供瞭一套係統化的方法來分配噪聲係數和非綫性指標給各個模塊。我們通過實例演示瞭如何平衡LNA的噪聲和PA的綫性度需求，以滿足整體係統規範（如EVM）。 匹配網絡與寄生參數提取： 阻抗匹配不僅僅是電阻、電感和電容的簡單連接。本書強調瞭寄生電容和電感對匹配網絡性能的破壞性影響。我們詳細介紹瞭在RFIC設計流程中，如何利用電磁（EM）仿真工具（如Momentum或HFSS）對片上無源元件和互連綫進行精確的寄生參數提取，並將其反饋到電路級仿真中，以實現“一次成功”的設計。 工藝變化與版圖實現： 討論瞭半導體工藝的波動性對RF性能的影響，特彆是$f_{ ext{max}}$的漂移和電感$Q$值的變化。本書強調瞭版圖（Layout）在RFIC設計中的決定性作用。內容涵蓋瞭匹配布局技術（如使用虛擬器件和交錯連接）、電磁耦閤的最小化、襯底噪聲隔離技術（如深度N阱結構），以及如何通過對稱性設計來提高混頻器和振蕩器的性能。 集成濾波器技術： 隨著頻譜資源日益擁擠，片上濾波器的性能要求極高。本書介紹瞭基於螺鏇電感和變容二極管的集成可調濾波器，以及利用矽基技術實現的高性能薄膜鈮酸鋰（LTCC）或SAW/BAW器件的係統集成挑戰。 --- 總結： 本書通過嚴謹的理論推導、詳盡的工程案例和對現代半導體工藝的深刻理解，為讀者構建瞭一個完整的RFIC設計知識體係。其目標是培養讀者不僅能“設計”電路，更能“理解”電路在高頻、高噪聲和非綫性環境中行為的能力，從而在下一代無綫通信（如Wi-Fi 6/7, 5G/6G Sub-6GHz 和毫米波頻段）的設計中占據先機。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆