High Voltage Integrated Circuits (Ieee Press Selected Reprint Series) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Ieee

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1988-06

价格:USD 54.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780879422424

丛书系列:

图书标签:

• High Voltage
• Integrated Circuits
• Power Electronics
• IEEE
• Semiconductors
• Analog Circuits
• Electronic Engineering
• Design
• Reliability
• Applications

模拟集成电路设计与应用：从基础到前沿 本书聚焦于现代电子系统中的核心技术——模拟集成电路的设计、优化与实际应用，旨在为工程师、研究人员和高级学生提供一套全面且深入的理论框架与实践指导。本书内容涵盖了从基本的半导体器件特性到复杂系统的集成化设计，尤其强调高精度、低噪声、高线性度模拟电路的实现策略。 --- 第一部分：模拟电路设计基础与器件建模 本部分将奠定读者理解高性能模拟集成电路设计所需的理论基石。我们首先深入探讨MOSFETs和BJT在模拟电路应用中的非理想特性，包括短沟道效应、亚阈值导电、噪声源（如热噪声、闪烁噪声）的精确建模方法。 1.1 晶体管特性与精确模型： 详细解析各种工艺节点下晶体管的参数提取与模型选择，重点关注对低电压、高频应用至关重要的BSIM系列模型的适用性与局限性。介绍如何利用这些模型进行电路仿真和优化。 1.2 偏置电路与电流源设计： 深入研究高精度、高输出阻抗的电流源设计，探讨如何利用负反馈技术（如自偏置技术）实现对工艺、电压和温度（PVT）变化的鲁棒性。解析Wilson电流镜及其改进型在多级放大器中的应用。 1.3 基础放大器拓扑： 全面覆盖单极、差分对等基础结构。重点分析共源、共基极和共源共基极（共源共栅）放大器的增益、带宽、相位裕度和功耗的权衡。对运算放大器（Op-Amp）的基本结构（两级、三级结构）进行细致的数学推导和性能评估。 --- 第二部分：关键模拟模块的深入设计 本部分将理论知识转化为实际可实现的电路模块，是构建高性能数据转换器和反馈系统的核心。 2.1 频率响应与稳定性分析： 详述米勒补偿、导纳/阻抗补偿（如Nulling-Resistor Compensation）等稳定化技术。引入相位裕度（PM）和增益裕度（GM）的精确计算方法，并介绍负载效应分析，确保电路在不同负载条件下的稳定性。 2.2 噪声与失真（线性度）控制： 噪声是模拟电路设计的终极挑战之一。本章系统阐述噪声分析方法，包括输入参考噪声计算、噪声匹配技术。针对失真问题，深入探讨高线性度设计技术，例如使用源极跟随器（Source Follower）线性化输入级，以及如何通过偏置点优化和非线性消除技术（如负反馈线性化）来提升二阶和三阶截频点（IIP2/IIP3）。 2.3 跨导放大器（OTA）与激励器设计： 详细介绍高精度跨导放大器的设计，包括如何实现高输出阻抗和高开环增益。探讨激励电路在锁相环（PLL）和滤波器驱动中的具体应用。 --- 第三部分：数据转换器（Data Converters）的核心技术 数据转换器是连接模拟世界与数字世界的桥梁，本部分聚焦于现代高速、高精度ADC和DAC的架构与挑战。 3.1 模数转换器（ADC）架构： 全面比较和分析流水线（Pipeline）ADC、Sigma-Delta（$SigmaDelta$）ADC和逐次逼近寄存器（SAR）ADC的优缺点、适用频率范围和分辨率限制。 3.2 $SigmaDelta$ 调制器深入探讨： 详细解析一阶、二阶乃至更高阶的调制器结构，重点研究噪声塑形（Noise Shaping）的原理与实现。讨论量化器失真、量化噪声的去除，以及数字下采样滤波器（Decimation Filter）的设计。 3.3 数模转换器（DAC）设计： 阐述电流型和电压型DAC的原理。重点分析单位元失配（Unit Element Mismatch）对DAC精度的影响，介绍配对与求和（Pairing and Summing）、动态元单元（Dynamic Element Matching, DEM）等技术以克服工艺失配导致的非线性误差。 3.4 采样与保持（S/H）电路： 深入分析高速采样电路中的毛刺（Glitch）产生机理，以及如何通过开关设计和前馈技术最小化开关注入电荷和底板耦合带来的误差。 --- 第四部分：反馈系统与高级应用电路 本部分将设计重点扩展到系统集成层面，探讨振荡器、锁相环以及低功耗系统设计。 4.1 振荡器与频率合成： 详细分析环形振荡器（Ring Oscillator）和LC振荡器的工作原理和相位噪声特性。重点阐述锁相环（PLL）的结构，包括鉴频鉴相器（PFD）、电荷泵（Charge Pump）和压控振荡器（VCO）的匹配与设计，以及环路滤波器的设计对抖动（Jitter）的影响。 4.2 低功耗与电源管理电路： 探讨低压差线性稳压器（LDO）的设计，重点优化瞬态响应和电源抑制比（PSRR）。介绍开关模式电源（SMPS）的基本控制环路，以及如何将反馈控制应用于集成电路的功耗管理。 4.3 低噪声放大器（LNA）与射频前端（RFFE）接口： 针对无线通信需求，讲解LNA的噪声匹配（Noise Matching）和线性度优化。分析噪声系数（NF）的计算，并介绍如何通过反馈技术提高LNA的输入阻抗匹配范围。 --- 第五部分：集成电路制造工艺与版图技术 高性能模拟电路的实现严重依赖于精确的版图布局和对工艺的深刻理解。 5.1 工艺选择与匹配： 讨论CMOS、BiCMOS工艺平台在模拟设计中的选择标准。深入研究器件匹配问题（如电阻、电容和晶体管的随机失配与确定性失配），并介绍共质心（Common-Centroid）、交错（Interleaving）等版图技术来提高匹配精度和抑制共模噪声。 5.2 寄生效应与版图优化： 讲解栅极电阻、导线电感和电容对高频性能的影响。强调衬底噪声耦合（Substrate Coupling）的缓解策略，包括使用深N阱（Deep N-Well）隔离、保护环（Guard Ring）的有效布局，以及模拟地与数字地的分离策略。 5.3 瞬态热效应与鲁棒性： 分析电路在工作时产生的局部热点，以及温度梯度对器件参数和电路性能的动态影响，介绍如何通过对称布局和散热结构来提高电路的长期可靠性和鲁棒性。 本书结构严谨，注重理论的严密性和工程实践的有效性，是致力于模拟集成电路领域深度研究和实际产品开发的专业人士不可或缺的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书，说实话，我拿到手的时候是带着一种既期待又忐忑的心情的。我手头的项目正好需要深入理解高压集成电路的设计与实现，而市面上很多教材要么过于基础，要么内容分散。IEEE Press的这套精选重印系列，通常意味着精挑细选的经典之作，所以自然不会错过。然而，实际阅读下来，我发现它更像是一本浓缩的历史文献汇编，而非一本面向实战的现代工具书。它涵盖了早期晶体管技术在电力电子领域的奠基性工作，那些基础理论的推导非常扎实，对于理解“为什么现在的高压器件是这种结构”有着不可替代的价值。例如，其中关于雪崩效应和击穿机制的章节，作者的论述极其严谨，公式推导环环相扣，几乎没有跳跃。但这带来的一个问题是，对于一个希望快速掌握最新MOSFET、IGBT或SiC器件在现代电源管理中应用的工程师来说，阅读体验会显得有些缓慢和晦涩。你需要投入大量时间去“翻译”这些经典理论到今天的工艺节点上，这对于追求效率的行业现状来说，算是一个不小的挑战。我个人花费了大量精力去梳理其中关于热管理和封装方面的内容，这些早期文献中的考量，虽然在基本物理层面依然成立，但与我们现在依赖的先进散热技术相比，确实显得有些力不从微，更像是为那个时代的工艺条件“量身定做”的解决方案集锦。总而言之，它更适合那些希望追根溯源、建立深厚理论基础的研究人员，而非寻求即时项目指导的工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的学术严谨性是毋庸置疑的，它无疑是高压IC领域早期研究的集大成者。我尤其欣赏其中对材料科学与器件物理的深度结合，那种跨学科的论述方式，对于拓宽视野非常有帮助。作者对高压器件在极端环境下的可靠性问题进行了细致的探讨，很多关于长期工作寿命的预测模型，即便在今天看来，也具有相当的指导意义。然而，作为一本面向当代读者的“精选”读物，它的信息密度和结构组织方式，让初学者望而却步。书中频繁出现的冗长数学推导，虽然逻辑严密，但却打断了对核心概念的理解节奏。我感觉自己花了大量时间在追踪复杂的指标（比如$BV_{DSS}$和$R_{DS(on)}$的Trade-off的某些特定条件下的偏导数），而不是快速掌握如何在给定的成本和面积约束下，选择一个最优的器件架构。它缺少了现代工程书籍中常见的模块化设计案例，没有清晰地将理论知识串联成可复用的设计模块。因此，如果你期望通过它来快速掌握当前主流的BCD（Bipolar-CMOS-DMOS）工艺的内部结构，或者了解最新的宽禁带半导体（如GaN/SiC）在高压集成中的挑战与机遇，这本书的贡献度会显得相对微薄，它更像是一部奠基性的“宪法”，而不是指导日常立法的“具体条例集”。

评分☆☆☆☆☆

拿起这本书后，我的第一感觉是：这简直就是一本为“老派”电子工程师准备的珍藏本。它的排版和术语习惯，都带着浓厚的上世纪末的味道，那种严谨到近乎刻板的学术腔调，让人仿佛置身于一个没有多少商业妥协的纯粹研究环境。我原本以为作为“精选”系列，它会对某些关键的突破性设计进行详尽的案例分析，比如某个里程碑式的电压调节器或隔离驱动电路。但事实是，它更侧重于对基本物理原理的数学建模和器件特性的极限分析。比如，关于阈值电压的温度漂移模型部分，书中给出了一个非常复杂的微分方程组，虽然数学上无懈可击，但当我试图将其应用于实际的芯片设计流程时，却发现缺乏一个清晰的、可操作的简化路径。这就像是给你一把最顶级的瑞士军刀，但刀上的所有工具都需要你自己重新开刃和校准才能适应现代的螺丝。更让我感到遗憾的是，对于诸如先进的闩锁效应（Latch-up）抑制技术、或者当前主流的SOI（Silicon-on-Insulator）技术在高压隔离上的应用，书中几乎没有提及。这使得本书在现代低功耗、高集成度的高压IC设计领域，显得有些力不从心，像是一部经典的老电影，画面和叙事方式都需要现代观众进行大量的“脑补”才能完全领会其精髓。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书给我的感觉就像是在一个极其精美的博物馆里漫步，展品都是顶级的，但它们大多被安置在历史的陈列柜中，而不是放在工作台上供你把玩和改造。它的价值在于构建起一个坚实的理论基石，尤其是在电场应力分析和热载流子效应方面，作者的洞察力至今仍令人叹服。书中对于高压器件的版图设计原则的阐述，那种基于物理直觉的经验总结，是任何仿真软件都无法替代的“智慧结晶”。但问题也恰恰出在这里——它太侧重于“原理”本身，而对“实现”的约束考虑得不够周全。例如，在讨论高压MOSFET的驱动电路设计时，它详细分析了栅极电容充放电的理想模型，并计算了开关损耗的理论下限。然而，对于实际中驱动器本身的输出阻抗匹配、米勒效应的抑制、以及驱动能力与芯片面积的权衡，书中几乎没有提供任何现代化的、可量化的设计指南。这迫使我必须不断地去查阅最新的器件规格书和应用笔记，来填补理论与实际工程应用之间的巨大鸿沟。可以说，这本书提供了“是什么”和“为什么”，但对于“如何做”的现代解答，你需要从别处寻找。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“厚重感”是毋庸置疑的，从纸张的质感到内容的密度来看，都透着一股不容置疑的权威性。我尝试将其作为我研究生课程的参考书目之一，希望它能提供一个全面的视角。然而，在具体对比了当前主流EDA工具对高压器件模型的支持后，我发现这本书的内容在“实用性”这一维度上存在明显的断层。它详尽地讨论了PN结的偏置对电场分布的长期影响，以及如何通过几何结构优化来提高耐压极限，这些都是基础物理层面的宝贵知识。但是，当我们讨论到集成度、功耗密度和瞬态响应这些现代IC设计关注的核心指标时，书中的内容就显得有些捉襟见肘了。举个例子，关于闩锁保护环的设计，书中给出的方法是基于电阻和电容的简单RC滤波网络，这在当前的几微米甚至纳米级的工艺节点下，其效果和优化潜力是极其有限的。我期待能在其中找到关于先进的电场限幅技术，例如使用埋入式隔离层或超结结构的设计思路，但这类与现代工艺紧密结合的内容，似乎被刻意地留白了。所以，它更像是一本“静物油画”，描绘了高压电路的永恒真理，却缺少了“动态摄影”中对最新技术演进的捕捉。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆