具体描述
内容简介
《模拟集成电路设计与仿真》以单级放大器、运算放大器及模数转换器为重点，介绍模拟集成电路的基本概念、工作原理和分析方法，特别是全面系统地介绍了模拟集成电路的仿真技术，是模拟集成电路分析、设计和仿真的入门读物。《模拟集成电路设计与仿真》共分10章和7个附录。第1章介绍模拟集成电路的发展与设计方法}第2、3章介绍单级放大器、电流镜和差分放大器等基本模拟电路的原理；第4章是电路噪声分析计算与仿真；第5章介绍运算放大器的工作原理及其分析和仿真方法；第6、7章以双端输入、单端输出运算放大器以及全差分运算放大器为例，介绍运算放大器的设计仿真方法；第8、9章以带隙电压基准和电流基准电路为例，介绍参考电压源和电流源的设计方法，其中对温度补偿技术作了详细分析}第10章为模数转换电路（ADC），重点介绍了ADC的概念与工作原理以及采用Verilog-A语言进行系统设计的方法。
《模拟集成电路设计与仿真》的附录全面介绍了模拟集成电路设计的软件环境以及仿真技术。
《模拟集成电路设计与仿真》可作为高等院校集成电路设计相关专业工程硕士的教材，也可以作为相关专业本科生和研究生的教材，并可供模拟集成电路工程师参考。
内页插图
目录
丛书序前言
第1章 模拟集成电路概论
1．1 半导体技术与模拟集成电路
1．2 模拟集成电路的分类及制造工艺
1．2．1 模拟集成电路的分类
1．2．2 模拟集成电路的制造工艺技术
1．3 模拟集成电路设计流程
1．3．1 系统定义与设计
1．3．2 电路定义与设计
1．3．3 版图设计与验证
1．3．4 掩模板制备、流片、封装与测试
参考文献
第2章 单级放大器
2．1 放大器概念
2．1．1 -般概念
2．1．2 放大器双端口模型分析
2．1．3 电流和电压源内阻与负载效应
2．2 共源放大器
2．2．1 电阻负载的共源放大器
2．2．2 恒流源作负载的CMOS共源放大器
2．2．3 栅、漏短接的MOS管为负载的共源放大器
2．2．4 带源极电阻负反馈的共源放大器电路
2．3 共栅放大器
2．4 共漏放大器
2．5 共源一共栅放大器
2．5．1 大信号特性
2．5．2 小信号特性
习题
参考文献
第3章 电流镜与差分放大器
3．1 MOS电流源
3．2 基本电流镜
3．3 电流源与电流阱电路
3．4 差分放大器
3．4．1 差分放大器的基本概念
3．4．2 共模与差模信号
3．4．3 差分放大器的小信号模型分析
3．4．4 共模抑制比
3．4．5 差分放大器的双端口模型
3．4．6 单端输出差分放大器
习题
参考文献
第4章 噪声分析
4．1 噪声类型与在电路中的表示
4．1．1 噪声的数学表达
4．1．2 电路中的噪声类型和特点
4．1．3 噪声在电路中的表示
4．2 单级放大器中的噪声
4．2．1 共源极
4．2．2 共栅极
4．2．3 源跟随器
4．2．4 共源一共栅
4．2．5 差分电路
4．3 噪声仿真技术
4．3．1 功能基本介绍
4．3．2 传统的噪声分析及参数设置
4．3．3 设计实例及结果输出方式设置
习题
参考文献
第5章 CMOS运算放大器和负反馈
5．1 运算放大器
5．1．1 理想运算放大器
5．1．2 非理想运算放大器
5．2 负反馈
5．2．1 负反馈的基本原理
5．2．2 降低增益灵敏度
5．2．3 非线性失真的减小
5．2．4 带宽的变化
5．3 运算放大器的基本结构
5．3．1 套筒结构
……
第6章 高增益运放与频率补偿
第7章 全差分运算放大器与非线性
第8章 带隙电压基准
第9章 基准电流源
第10章 模数转换电路
附录A 模拟集成电路仿真的基本设置
附录B ResultsBrowser
附录C Waveform
附录D Calculator
附录E ParametricAnalysis
附录F Optinuzation
附录G CornerAnalysis
前言/序言
随着计算机的普及，人类开始进入了信息化社会。信息技术是由以集成电路为代表的微电子技术所支撑的。一般电子系统的关键部分是数字电路，而信号接收、放大和执行等功能的实现则由高精度的模拟电路完成。尽管在系统芯片（system-on-chip，SoC）上主要的是数字集成电路，但是一定有一部分与现实世界接口的模拟电路，而SoC的性能往往受到模拟电路性能的制约和影响。数字集成电路的规模越来越大，几千万门的数字集成电路已成为产品。数字集成电路与整机系统的关系十分密切，其设计方法更多地依赖计算机仿真验证和综合工具。模拟集成电路的设计则更多地需要依靠设计师的经验和技能。例如，设计高频模拟集成电路，不仅需要熟悉电路的功能和特性，而且还需要了解电路图上没有表示出来的各个器件的特性，甚至要了解其制造的工艺流程。另外，由于模拟集成电路的指标众多，而且各个指标之间是互相关联和制约的，这就为学习模拟集成电路的设计带来了困难。要成为一个优秀的模拟集成电路设计师，不仅需要系统地学习电路设计理论，而且更需要实践来验证实际电路的性能。
随着集成电路工艺加工技术的不断发展，人们已经将双极晶体管、MOS管、二极管、电阻和电容等半导体器件，以及一些基本电路的特性做成了数据库并实现了模型化，特别是大家熟悉的SPICE的出现与完善，使设计者在计算机上进行电路设计成为可能。另外，模拟集成电路设计的计算机辅助设计（CAD）系统本身也在不断发展，功能不断强大，因此不仅电路设计仿真可以借助于计算机和CAD系统，而且模拟集成电路的系统级设计、芯片版图设计和版图验证等实际上都离不开CAD系统。因此可以说，要想进行模拟集成电路设计，必须先学会使用相关的CAD。
作者在模拟集成电路的教学和科研中发现，如果能够快速地对模拟集成电路的设计CAD有较好的理解和掌握，那么对电路性能的理解可以做到事半功倍的效果。模拟集成电路设计的初学者往往觉得入门难，主要原因是在学习的过程中既要系统地学习设计理论，又需要掌握众多的设计软件的使用。本书的一个主要目标是帮助初学者消除模拟集成电路设计的神秘感。通过重点论述模拟集成电路所涉及的基本理论和原理，并采用许多实际的设计例子，在仿真工具的帮助下，从建立基本电路开始，通过仿真验证和优化参数，一步一步实现设计指标。
本书主要是用作高等院校集成电路设计专业方向的工程硕士教材，也可以作为相关专业本科生和研究生的教学参考书。为理解本书的内容，读者需要已经至少学过一门模拟电路的入门课程，以及半导体器件与工艺的课程。需要强调的是，模拟集成电路的设计仿真工具种类较多，仅仅为了方便作者的阅读和实验，本书采用了比较通用的Cadence公司的Spectre仿真工具进行设计说明。另外，书中的电路图在底色和电路图本身的颜色上做了调整，电路本身的拓扑结构与在软件中实际运行的电路是完全一致的。
在较短的时间内，若没有浙江大学的同事和研究生的帮助，本书是不可能完成的。作者衷心感谢浙江大学电气工程学院院长严晓浪教授的帮助和指导。从编著的基本方针，到每一章节的目录，以严晓浪教授为首的指导委员会都给予了充分的讨论，并给出了详细的意见。在读研究生王义凯、张鲁、巩文超、苑婷等同学不仅参加了部分编写工作，而且还帮助校对。另外，陆燕锋、胡博宇、宁志华、邱建平、邵亚利等同学分别阅读了有关章节，并帮助勘正错误，完成排版。杭州晶华微电子有限公司罗伟绍博士审校了本书稿，提出了许多宝贵意见，在此向他们表示衷心的感谢。
用户评价
我不得不说，《模拟集成电路设计与仿真》这本书的质量绝对是顶尖的。我之前接触过不少模拟电路的书籍，但大多都过于理论化，让人难以理解。而这本书，则以一种非常接地气的方式，将复杂的理论知识转化为易于理解的实践方法。我尤其喜欢书中对不同滤波器设计方法的比较，它清晰地阐述了各种滤波器的优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性。 最让我印象深刻的是书中关于射频（RF）集成电路设计的章节。我一直觉得射频设计是一个非常神秘的领域，但这本书却以一种非常清晰和系统的方式，将射频电路设计的基础知识和关键技术娓娓道来。作者通过详细的数学推导和仿真实例，让我深刻理解了射频电路设计的难点和挑战，以及如何克服这些挑战。这种“高屋建瓴”的讲解方式，让我对射频设计充满了兴趣。
评分这本《模拟集成电路设计与仿真》对我来说，绝对是一本“神书”。我之前一直觉得模拟集成电路设计是一个非常枯燥且难以入门的领域，但这本书却以一种极其生动和有趣的方式，让我爱上了这个学科。作者在讲解每一个电路单元时，都仿佛在讲述一个精彩的故事，让我沉浸其中，无法自拔。我尤其欣赏书中对各个电路单元的设计思路和权衡的详细阐述，让我能够理解为什么在某个特定的应用场景下，会选择某种特定的电路结构。 让我印象深刻的是书中关于低功耗设计的部分。在当今能源日益紧张的时代，低功耗设计已经成为模拟集成电路设计的重中之重。这本书深入地探讨了各种低功耗设计技巧，包括亚阈值电路设计、动态电压频率调整等。通过大量的实例分析，我深刻理解了如何在保证性能的前提下，最大程度地降低功耗。这种“绿色设计”的理念，让我对模拟集成电路设计有了更深的认识。
评分这本书最大的亮点在于它将理论与实践完美地结合在了一起。我一直认为，学习任何一门技术，最重要的是能够动手去实践。而这本书，正是做到了这一点。它不仅讲解了模拟集成电路设计的各种理论知识，更提供了大量的仿真实例和设计指导。我记得在学习电压基准源的设计时，作者并没有直接给出复杂的电路图，而是先讲解了各种电压基准源的原理，然后逐步引导我如何进行电路的搭建和仿真。 最让我感到惊艳的是书中关于电源完整性的讲解。我之前从未意识到，电源系统对模拟电路性能的影响如此之大。这本书详细讲解了电源噪声的产生机理，以及如何通过滤波、去耦等技术来降低电源噪声，从而提高电路的性能。作者通过大量的仿真结果，直观地展示了电源噪声对电路各项参数的影响，让我深刻认识到了电源设计的重要性。这种“细节决定成败”的理念，让我受益匪浅。
评分在我接触到《模拟集成电路设计与仿真》这本书之前，我对模拟集成电路设计所知甚少，甚至可以说是一片空白。但这本书就像一盏明灯，照亮了我学习的道路。作者用一种非常逻辑化、系统化的方式，将复杂的模拟电路设计流程清晰地呈现在我面前。我尤其喜欢书中对不同偏置电流源设计的讲解，它让我明白了电流源在模拟电路中的重要性，以及如何根据不同的需求选择最合适的电流源设计。 更让我感到惊喜的是，书中还对模拟集成电路设计中常见的布局和布线问题进行了详细的讨论。我之前一直觉得，电路设计的主要工作就是画图，但这本书让我认识到，合理的布局和布线对于电路的性能同样至关重要。作者通过大量的实例分析，讲解了如何避免寄生效应、减小串扰，从而提高电路的整体性能。这种“软硬兼施”的设计理念，让我受益匪浅。
评分这本书在我学习模拟集成电路设计的过程中，扮演了至关重要的角色。我之前一直觉得模拟电路设计是一个充满“玄学”的领域，需要大量的经验积累才能入门。然而，这本书的出现，彻底颠覆了我的这种认知。它以一种系统化、理论化的方法，将复杂的模拟电路设计分解成一个个可理解的模块，并提供了清晰的设计思路和方法论。我记得在学习差分放大器时，作者并没有止步于理论公式的推导，而是详细讲解了如何从输入输出特性出发，推导出各种差分放大器的电路结构，以及它们在不同应用场景下的优劣势。 我尤其欣赏书中对噪声分析和处理的篇幅。在模拟电路设计中，噪声是一个非常棘手的问题，它直接影响着电路的性能和可靠性。这本书并没有回避这个问题，而是用大量的篇幅深入浅出地讲解了各种噪声的来源、特性以及抑制方法。作者通过详细的数学推导和实际仿真，让我深刻理解了热噪声、闪烁噪声等各种噪声对电路的影响，并为我提供了实用的降噪技巧。比如，它就详细讲解了如何通过选择合适的器件、优化偏置电流、采用差分结构等方式来降低噪声。这种“攻坚克难”的精神，让我对模拟电路设计充满了信心。
评分这本《模拟集成电路设计与仿真》绝对是我近年来阅读过的最棒的技术书籍之一。我之前一直觉得模拟集成电路设计是一个非常抽象和难以掌握的领域，但这本书以一种非常直观和易于理解的方式，让我领略到了这个领域的魅力。作者在讲解每一个概念时，都会辅以生动的比喻和形象的图示，让复杂的理论知识变得触手可及。我尤其喜欢书中对各种补偿技术在放大器稳定性分析中的应用讲解，它让我明白了如何通过巧妙的补偿电路来保证电路的稳定工作。 让我感到特别受益的是书中关于测试和验证的章节。我之前一直认为，电路设计完成之后，只要能仿真通过就万事大吉了，但这本书让我认识到，实际的测试和验证同样至关重要。作者详细讲解了各种测试方法和仪器，以及如何根据测试结果来优化设计。这种“严谨求实”的设计理念，让我对模拟集成电路设计有了更深的认识，也为我日后的工作打下了坚实的基础。
评分这本书真是让我大开眼界，虽然我之前对模拟集成电路设计只是略知一二，甚至可以说是一窍不通，但这本书却以一种循序渐进、深入浅出的方式，把我从一个完全的门外汉带入了这个奇妙的微观世界。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，耐心地解答了我心中每一个可能出现的疑问。我记得在学习电流镜这个章节时，作者并没有直接给出复杂的公式和设计流程，而是先从最基本的概念入手，比如它为什么需要存在，它能解决什么样的问题，然后才慢慢引出不同的电流镜结构，以及它们各自的优缺点。这种“追根溯源”的讲解方式，让我能深刻理解每一个电路单元的设计动机和背后的物理原理，而不是死记硬背那些枯燥的公式。 更让我惊喜的是，书中对仿真环节的强调和讲解。我一直觉得，理论和实践之间总有一道难以逾越的鸿沟，尤其是对于模拟电路这种对参数变化极其敏感的领域。但这本书通过大量的实例和详细的仿真指导，让我亲眼看到了理论是如何转化为实际电路的。作者并没有回避仿真中可能出现的各种问题，比如收敛性差、噪声过大等等，而是提出了很多实用的调试技巧和优化方法。我尤其喜欢其中关于蒙特卡洛仿真的部分，它让我明白了即使是最精密的电路，也存在着不确定性，以及如何通过仿真来量化和管理这种不确定性，从而提高设计的鲁棒性。这种“动手实践”的理念，让我感觉自己不仅仅是在阅读，更是在参与设计，仿佛真的坐在了电脑前，操控着软件，一点点雕琢着自己的模拟电路。
评分当我拿到这本《模拟集成电路设计与仿真》时，我最先注意到的是它那严谨而又不失亲和力的排版。我一直觉得，一本好的技术书籍，除了内容要扎实，视觉体验同样重要。这本书的图文并茂，电路图清晰易懂，文字描述精准到位，没有那种堆砌晦涩术语的“技术官僚”作风。我曾经翻阅过一些其他同类书籍，常常会因为复杂的图示和密密麻麻的文字而望而却步，但这本书却让我感到一种轻松和愉悦。作者在讲解每一个概念时，都会辅以形象的比喻，或者将抽象的公式与实际的物理现象联系起来，比如在解释跨导时，就用到了水龙头流水量的类比，一下子就让我明白了 gm 的本质含义。 此外，书中对一些经典的设计案例的深入剖析，也给我留下了深刻的印象。它并没有简单地罗列出各种电路结构，而是从设计目标出发，一步步分析如何选择合适的拓扑结构，如何进行参数的计算和权衡，以及如何应对实际生产中的各种挑战。我尤其对书中关于运算放大器设计的章节赞不绝口。作者详细讲解了不同类型的运算放大器，比如折叠式电流镜运放、尾电流源运放等，并对它们的性能指标进行了详细的对比和分析。更重要的是，它还教会了我如何根据具体的应用场景，选择最适合的运放设计方案，而不是盲目追求最高性能。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，让我受益匪浅。
评分拿到这本《模拟集成电路设计与仿真》的时候，我并没有抱有多大的期望，因为我对模拟集成电路设计本身就不是非常熟悉。然而，在阅读的过程中，我逐渐被书中深入浅出的讲解方式所吸引。作者并没有一开始就抛出大量的公式和晦涩的术语，而是从最基础的概念开始，一步步引导读者理解模拟电路设计的精髓。我尤其喜欢书中关于不同放大器类型比较的部分，它清晰地阐述了各种放大器的优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性。 这本书不仅仅停留在理论层面，它还非常注重仿真实践。我记得在学习数据转换器部分时，作者提供了非常详细的仿真流程和技巧，让我能够亲手搭建并仿真这些复杂的电路。通过仿真，我能够直观地看到电路的实际性能，并学会如何根据仿真结果来优化设计。这种“学以致用”的学习方式，让我对模拟集成电路设计充满了信心。
评分这本书的价值，在于它能够真正地将读者带入到模拟集成电路设计的实践中去。我并不是一个科班出身的电子工程师，但我对这个领域一直抱有浓厚的兴趣。在学习这本书之前，我曾经尝试阅读过一些相关的资料，但总是感到力不从心，难以理解其中的深奥之处。而这本书，则以一种非常友好的方式，为我打开了通往模拟电路设计世界的大门。作者在讲解每一个概念时，都会从最基础的物理原理出发，逐步引申到复杂的电路分析和设计。 我印象特别深刻的是书中关于稳定性分析的部分。我一直觉得，模拟电路的设计不仅仅是完成功能，更重要的是保证其稳定工作。这本书详细讲解了如何进行频率响应分析，如何识别和消除潜在的振荡，以及如何通过各种补偿技术来提高电路的稳定性。作者通过生动的图示和实例，让我直观地理解了伯德图、奈奎斯特图等分析工具的原理和应用。让我真正明白了，一个稳定的模拟电路设计，背后蕴含着多么精妙的理论和严谨的计算。
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评分很好的书，工程性强
评分不错，略贵！
评分挺好的
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评分不错，略贵！
评分不错，略贵！
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