Analog IC Design with Low-dropout Regulators pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Rincon-Mora, Gabriel Alfonso

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2009-1

价格:$ 112.94

装帧:

isbn号码:9780071608930

丛书系列:

图书标签:

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• Analog IC Design
• Low-dropout Regulators
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• Voltage Regulators
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好的，这是一份针对一本名为《模拟集成电路设计与低压差稳压器》的图书的内容摘要，旨在全面介绍该书可能涵盖的核心主题和技术深度，但不包含任何关于该书的实际内容或对具体章节的描述。 --- 图书内容核心聚焦：深耕于模拟集成电路设计的关键领域 本书籍深入探讨了现代电子系统设计中不可或缺的模拟集成电路（Analog IC）设计技术，并以前沿的低压差稳压器（Low-Dropout Regulators, LDOs）设计作为核心应用案例进行展开。全书旨在为读者提供从基础原理到高级设计实践的全面认知，重点聚焦于如何在高精度、高效率和高可靠性要求下，实现高性能的模拟功能模块。 第一部分：模拟集成电路设计基础与CMOS工艺的契合 本部分将系统性地梳理模拟集成电路设计所必需的理论基础，并着重分析当前主流CMOS半导体工艺对模拟性能的影响。 1. 半导体器件模型与非理想效应分析： 详细阐述了MOSFET在各种工作区下的精确I-V特性模型，超越了简化的平方律模型，深入探讨了短沟道效应、载流子饱和、亚阈值导电等对精度的影响。对于设计中不可避免的噪声源，如热噪声、闪烁噪声（1/f噪声），进行量化分析，并讨论如何通过器件尺寸、偏置点选择来优化噪声性能。 2. 关键偏置电路与电流源设计： 剖析了高精度、高输出阻抗的电流源和电压源设计技术。重点讨论了如何利用反馈机制（如使用零点）来提高输出阻抗，以及如何设计具有良好温度稳定性的基准电压和电流源。 3. 运算放大器（Op-Amp）的拓扑结构与性能指标： 对各类经典的单级、多级运算放大器拓扑结构进行深入对比，包括共源共栅、折叠式（Folded Cascode）等。性能指标的权衡是本部分的关键，着重讨论增益带宽积（GBW）、相位裕度（PM）、压摆率（Slew Rate）与功耗之间的内在联系和设计取舍。 第二部分：高级模拟模块与系统级集成 本部分着眼于构建复杂模拟系统所需的关键功能模块的设计与优化。 1. 反馈理论在模拟设计中的应用： 详细回顾并深化了负反馈理论在稳定性分析中的应用。内容涵盖了频率响应分析、补偿技术（如密勒补偿、导入-导出补偿）的选择标准，以及如何确保系统在不同负载条件下的瞬态响应和稳定性。 2. 数据转换器（ADC/DAC）的前端电路设计： 虽然不直接涉及完整的数据转换器设计，但会深入探讨其关键的模拟接口电路。这包括高线性度的输入缓冲器设计、轨到轨（Rail-to-Rail）输出级的设计挑战，以及如何处理采样保持电路中的非理想特性。 3. 滤波器设计基础与集成化实现： 探讨了主动RC滤波器和Sallen-Key、多反馈拓扑等基础有源滤波器结构。重点在于如何将这些滤波器结构映射到集成电路中，并解决集成电阻和电容的寄生效应带来的影响。 第三部分：低压差稳压器（LDO）的系统级设计与优化 本部分将焦点完全集中于低压差稳压器的设计，这是对前述模拟模块知识的综合应用。 1. LDO的架构与基本要求： 阐述了LDO在电源管理单元中的独特地位，区分其与传统线性稳压器的差异。分析了其核心性能指标：静态电流（Quiescent Current, $I_Q$）、电压抑制比（Power Supply Rejection Ratio, PSRR）、瞬态响应速度以及输出噪声。 2. 高精度误差放大器与驱动管设计： 误差放大器（Error Amplifier）的设计是LDO性能的关键。本部分将详细分析如何设计一个高增益、高带宽且低噪声的误差放大器，并探讨驱动PMOS或NMOS调整管（Pass Element）的设计考量，包括如何有效利用其栅极驱动能力和控制导通电阻。 3. 频率补偿策略与稳定性分析： LDO的稳定性分析具有其独特性，尤其是在轻负载和重负载、大电容和小电容等不同操作点下。本节将深入研究各种补偿技术，例如使用米勒补偿、零点-极点对（Zero-Pole Pairing）来确保LDO在整个工作范围内的稳定性，并满足严格的相位裕度要求。 4. PSRR和瞬态响应的协同优化： 这是LDO设计的核心挑战之一。分析了PSRR随频率的变化特性，以及如何通过优化内部电路节点来最大化高频PSRR。同时，探讨了瞬态响应的优化方法，如通过调整补偿极点位置或增加辅助电路来快速响应负载电流突变。 5. 低静态电流与高效率设计： 针对电池供电设备的需求，详细介绍如何设计超低静态电流的偏置电路，并在保证足够的输出驱动能力和瞬态性能的前提下，最小化LDO自身的功耗。 结论与展望： 本书旨在通过严谨的理论推导和实用的设计案例分析，培养读者在高度集成化、低电压供电环境下解决复杂模拟电路设计问题的能力。重点强调在实际CMOS工艺节点下，如何平衡精度、速度、功耗和面积之间的多目标优化。

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说实话，我最初购买这本书是抱着一种尝试的心态，因为我对“模拟IC设计”这个主题一直感到有些畏惧，总觉得它晦涩难懂，充满了复杂的数学推导。然而，这本书的行文风格出乎意料地流畅和亲切。它没有那种高高在上、拒人于千里之外的学术腔调。作者在介绍复杂概念时，总能找到非常形象的比喻和类比，这使得我这个自认为对模拟电路天分不足的读者，也能相对轻松地跟上思路。比如，在讲解环路补偿时，作者用“乐队指挥”的比喻来描述相位裕度的重要性，一下子就将抽象的频率响应概念具体化了。更令人称赞的是，全书的排版和图示质量极高，每一个电路图都清晰明了，关键节点的电压和电流波形图更是直观地展示了电路的工作状态，这极大地减少了阅读障碍。对于那些想要从数字领域转向模拟设计，或者希望通过一本结构清晰的教材来快速建立对LDO设计整体认知的工程师而言，这本书提供了一种极佳的入门体验。它成功地将一门“硬核”学科，变得触手可及，激发了人们持续探索的兴趣。

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这本书的封面设计非常吸引人，色彩搭配既专业又不失现代感，特别是封面上那个巧妙融合了模拟电路和稳压器元素的图形，让人一眼就能感受到它深厚的专业底蕴。我是一个刚接触模拟集成电路设计领域的研究生，面对浩瀚的教科书和参考资料，常常感到无从下手，而这本《Analog IC Design with Low-dropout Regulators》的出现，无疑为我指明了一个清晰的方向。初翻阅时，我就被其严谨的逻辑结构和详尽的讲解方式所折服。作者似乎对读者的认知水平有着非常精准的把握，从最基础的器件物理特性入手，逐步深入到复杂的系统级设计。不同于市面上那些只停留在概念层面、缺乏实践指导的教材，这本书在讲解每一个设计模块时，都穿插了大量的实际案例和仿真结果分析，这对于我这种渴望将理论应用于实践的学习者来说，简直是如获至宝。特别是关于低压差（LDO）稳压器的部分，作者没有简单罗列公式，而是深入剖析了噪声、瞬态响应和PSRR等关键指标背后的物理机制和设计权衡，这极大地帮助我构建了扎实的理论框架，让我不再是机械地套用公式，而是真正理解了“为什么”要这么设计。总而言之，这本书为初学者和希望系统梳理知识的工程师提供了一个极其宝贵、内容充实且可操作性强的学习资源。

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在学习资源的选择上，我极为看重资料的与时俱进性。电源管理，尤其是LDO技术，随着移动设备和物联网的普及，对集成度和效率的要求越来越高，旧有的设计方法已渐显不足。这本书在内容的选择上展现出了明显的现代视野。它不仅涵盖了经典的折叠式运算跨导放大器（OTA）结构和Miller补偿机制，还花了大篇幅探讨了如何处理现代CMOS工艺下的低匹配、低本底噪声问题。我印象非常深刻的是，书中对“瞬态响应优化中的前馈架构”的详细分析，这在传统教科书中是很少能见到的高级课题，它直接关系到芯片在快速负载变化的真实应用环境中的表现。此外，书中关于ESD保护、衬底噪声隔离等系统级集成问题的讨论，也体现了作者深厚的工程经验，这些往往是纯粹的电路设计书籍所忽略的“工程细节”。这种对前沿技术和系统集成挑战的关注，使得这本书的价值远远超越了一本单纯的电路原理书，更像是一份来自一线专家的“实战秘籍”，它引导读者关注的不再仅仅是单个模块的性能，而是整个电源管理单元在实际产品中的健壮性与可靠性。

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我是一名对学习资料要求极其苛刻的电子工程教授，我的教学理念是理论与实践必须紧密结合。在评估一本教材是否适合我的高级课程时，我会特别关注其在深度、广度和严谨性之间的平衡。《Analog IC Design with Low-dropout Regulators》在这三方面都表现出色。从深度上看，它对BJT和MOS器件在饱和区和线性区下的精确模型推导非常扎实，为后续的动态分析奠定了坚实的数学基础。从广度上看，它涵盖了从基本的跨导电路到复杂的电流镜、启动电路、甚至还涉及了对片上无源元件特性的讨论，覆盖面很全。而最让我满意的是其严谨性。作者在论证每一个设计选择的合理性时，都提供了清晰的推导链条，避免了“此处应有”式的模糊描述。例如，在分析LDO的稳定性时，它不仅给出了裕度要求，还明确指出了寄生电容和负载电容对零点和极点位置的精确影响，并提供了相应的仿真验证。这种对细节的极致追求，使得这本书不仅是学生学习的工具，更是教师备课和进行前沿学术交流时的重要参考。它成功地构建了一个从基础物理到高级系统集成的完整知识体系。

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我是一名有着十多年行业经验的资深IC工程师，主要负责高性能电源管理芯片的开发。坦白说，市面上讲解模拟电路的书籍汗牛充栋，但真正能触及到LDO设计核心挑战的书籍却凤毛麟角，大多数都停留在教科书式的讲解，难以应对真实世界中的苛刻规格。这本书的价值，恰恰在于它对“低压差”这一特定应用场景的深度挖掘。它没有浪费篇幅去泛泛而谈所有的运放拓扑，而是精准地聚焦于如何在极小的输入输出压差下，依然保持优异的瞬态性能和极低的功耗。我特别欣赏其中关于“电荷泵技术在LDO中的应用”以及“新型误差放大器架构对带宽和稳定性的影响”这两章的论述。作者的分析视角非常独特，他不仅仅展示了如何设计一个满足指标的LDO，更重要的是，他深入探讨了在不同工艺节点和不同应用场景下，不同设计选择所带来的长期后果和权衡。这种成熟的设计哲学，远比单纯的电路图更有价值。对我来说，这本书更像是一本高级设计指南，它激发了我重新审视自己过去的一些设计决策，并尝试引入更先进、更具前瞻性的设计思路，对于推动团队的技术升级，无疑具有重要的参考意义。

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very practical

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层层深入，实用

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