模拟CMOS集成电路设计(第2版)(英文) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 清华大学出版社有限公司

ISBN：9787302489856

商品编码：24628484475

基本信息

书名:模拟CMOS集成电路设计(第2版)(电子信息前沿技术丛书)

：128.00元

作者:Behzad，Razavi，池保勇 著

出版社：清华大学出版社

出版日期：2017-12-01

ISBN：9787302489856

字数：1008000

页码：647

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：

编辑推荐

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广泛采用的模拟电路设计教材（第2版）
“模拟ＣＭＯＳ集成电路设计”提供了模拟ＣＭＯＳ集成电路分析与设计的新视角。这本教材既强调基本原理，也强调对现代模拟电路设计至关重要的新范式。拉扎维教授用清晰而又直观的语言让读者逐渐理解模拟和混合信号集成电路中的重要概念。
拉扎维教授编著的这本教材提供了许多新的内容来增强读者的学习体验：
鳍式晶体管；
增加了一章来讨论低压纳米CMOS电路设计；
增加了边栏突出纳米CMOS电路设计的重要知识点；
基于波特图和Middlebrook技术的反馈系统分析；
增加了奈奎斯特稳定性判据及其应用的章节；
低压能隙基准源；
100多个新的例题。

内容提要

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拉扎维教授编著的《模拟CMOS集成电路设计》一书出版于2001年。由于其内容编排合理，讲述方式由浅入深，注重电路直观分析能力的培养，并安排了大量的例题及课后习题，该书一经面世，即在*范围内引起了强烈反响，迅速被外各大高校采用为微电子、电子工程等专业的本科生或研究生教材，成为与P.R.Gray等编著的Analysis and Desigof Analog Integrated Circuits齐名的模拟集成电路经典教材。
但是，从2001年至今，CMOS工艺已经发生了巨大变化，晶体管特征尺寸不断缩小，导致衡量晶体管性能的电路参数（跨导效率、特征频率和本征增益）发生了很大变化，加之电源电压不断下降导致传统电路拓扑结构的应用受到限制，期间也出现了新的模拟集成电路分析与设计方法，以上的这些因素都要求对原来的教材内容进行改写。本书第二版正是在此背景下编写的。该版在保留版编写特色的前提下，大幅增加了电路设计的叙述篇幅，如第11章专门讨论了纳米CMOS工艺下的电路设计策略和循序渐进的运算放大器设计方法，有利于培养读者的电路设计能力。该版本还引入了波特图和MiddleBrook分析法来分析反馈网络的特性，增加了奈奎斯特稳定性判据、鳍式晶体管（FinFET）、新偏置电路技术及低压能隙基准源等内容，有利于读者跟踪*新的模拟集成电路设计技术。该版本还增加了很多新的例题，并更新了课后习题。我相信改版后的这本教材更加适合于现阶段相关专业本科生和研究生课程教学的需要，也适合作为一线工作的集成电路设计工程师的常用参数书。
由McGraw-Hill出版社出版的《模拟CMOS集成电路设计（第2版）》共包含19章内容。清华大学出版社在引进版本时，根据教育教学情况进行了删减：（1）考虑到振荡器和锁相环属于高频电路内容，专门的通信电路或射频电路教材均会对其进行详细介绍，将原版本中的第15章“振荡器”和第16章“锁相环”相关内容删除；（2）考虑到相关专业普遍开设了专门的“半导体器件物理”“集成电路工艺”等课程，将原版本中的第16章“MOS器件与模型”和第17章“CMOS制造工艺”相关内容删除。

目录

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作者介绍

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毕查德拉扎维(Behzad Razavi)，1985年在谢里夫理工大学取得电子工程学士学位，1988年和1992年在斯坦福大学取得电子工程硕士学位和电子工程博士学位。毕业后至1996年期间，他在AT&T;贝尔实验室和惠普实验室工作。从1996年开始，他先后以副教授和教授身份在加州大学洛杉矶分校工作。他当前的研究领域包括无线收发机、频率合成器、应用于高速数据通信的锁相环、时钟恢复电路和数据变换器。
拉扎维教授在1992—1994年担任普林斯顿大学的教授，在1995年担任斯坦福大学的教授。1993—2002年，他担任国际固态电路会议（ISSCC）的技术程序委员会委员，1998—2002年，他担任超大规模集成电路会议（VLSI）的技术程序委员会委员。他也曾担任IEEE固态电路杂志（JSSC）、IEEE电路和系统汇刊、国际高速电子学杂志的客座编辑和副主编。
拉扎维教授获得过1994年ISSCC会议Beatrice编辑奖、1994年欧洲固态电路会议上*佳论文奖、1995年和1997年ISSCC会议*佳专题研讨会奖、1997年TRW创新教学奖、1998年IEEE定制集成电路会议*佳论文奖、2001年McGraw-Hill年度*佳新书奖。他是2001年ISSCC Jack Kilby学生论文奖和Beatrice编辑奖的共同获奖人。他获得过2006年Lockheed Martin教学奖、2007年UCLA教员Senate教学奖、2009年和2012年CICC*佳邀请论文奖。他是2012年VLSI电路会议*佳学生论文奖和2013年CICC*佳论文奖的共同获奖人。他还是ISSCC 50年历史上发表论文*多的10个作者之一。他获得过2012年固态电路Donald Pederson奖和2014年美国工程教育协会PSW教学奖。
拉扎维教授是IEEE杰出讲演人，IEEE院士。他是Principles of Data ConversioSystem Design、RF Microelectronics、Desigof Analog CMOS Integrated Circuits、Desigof Integrated Circuits for Optical Communications和Fundamentals of Microelectronics的作者以及Monolithic Phase-Locked Loops and Clock Recovery Circuits和Phase-Locking iHigh-Performance Systems的主编。

序言

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《模拟CMOS集成电路设计》（第二版） 深入解析现代模拟集成电路设计的基石 《模拟CMOS集成电路设计》（第二版）是一本详尽介绍现代模拟CMOS集成电路（IC）设计原理、技术和实践的权威著作。本书面向电子工程、微电子学及相关领域的专业人士和高级学生，旨在提供一个全面且深入的视角，帮助读者理解并掌握复杂模拟IC的设计流程、关键器件模型、电路拓扑以及性能优化策略。作者以清晰的逻辑和严谨的论述，将抽象的理论知识与实际的设计挑战紧密结合，为读者构建起一个坚实的模拟设计知识体系。 本书的第二版在第一版的基础上进行了全面的更新和扩展，融入了最新的技术发展和行业趋势。它不仅仅是一本教科书，更是一本实用的设计指南，能够指导读者从概念构思到最终实现，一步步攻克模拟IC设计的难关。 核心内容概览： 本书从最基础的CMOS器件模型入手，逐步深入到复杂的模拟电路模块和系统设计。其内容覆盖广泛，结构严谨，主要可以划分为以下几个核心部分： 第一部分：CMOS器件基础与模型 CMOS器件物理： 详细讲解MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的工作原理，包括其结构、操作区域（亚阈值区、线性区、饱和区）以及关键参数（阈值电压、跨导、输出电导等）的物理起源。重点阐述沟道长度调制、短沟道效应、量子效应等现代CMOS工艺中不可忽视的物理现象。 CMOS器件模型： 深入剖析用于电路仿真的各种CMOS器件模型，从早期的SPICE模型到更高级的BSIM系列模型。解释模型参数的提取方法、模型精度对仿真结果的影响，以及如何理解和使用这些模型来预测器件和电路的行为。特别关注寄生效应（如栅极电容、结电容、漏电阻）在器件模型中的体现及其对高性能设计的重要性。 CMOS工艺与版图： 介绍CMOS集成电路的制造流程，包括光刻、刻蚀、掺杂、互连等关键步骤。讨论工艺参数（如氧化层厚度、沟道掺杂浓度、栅长）对器件性能的影响。同时，详细阐述CMOS版图设计规则（DRC）和设计要素（如栅极、源/漏区、扩散区、金属互连线），以及良好的版图实践如何影响电路的性能、可靠性和可制造性。 第二部分：基本模拟电路模块设计 单管放大器与共源/共栅放大器： 这是模拟IC设计的基石。本书详细分析单管放大器的增益、输入阻抗、输出阻抗以及频率响应。重点讲解共源放大器和共栅放大器在不同应用场景下的优缺点，以及如何通过引入共栅器件来提高输出阻抗和电压增益。 差分放大器： 讲解差分放大器的原理、共模抑制比（CMRR）、差模增益、输入共模范围（ICMR）等关键指标。深入分析各种差分对的实现方式，包括NMOS差分对和PMOS差分对，以及尾电流源的设计对其性能的影响。 电流镜： 详细介绍各种类型的电流镜（如威尔逊电流镜、简易电流镜、镜像电流镜），分析其精度、输出阻抗和输出电压要求。探讨如何通过改进电流镜设计来减小失配误差和提高电流传输精度，这对于设计高性能模拟电路至关重要。 有源负载： 讲解如何使用有源器件（如MOSFET）代替电阻作为负载，以实现高增益和低功耗。分析有源负载的性能限制以及如何选择合适的有源负载来匹配放大器的特性。 多级放大器： 探讨如何通过级联基本放大器模块来构建高增益、高性能的多级放大器。分析不同级联结构（如共源-共源、共源-共栅）的特点，以及级联过程中需要考虑的稳定性、驱动能力和功耗问题。 运算放大器（Op-Amp）设计： 这是本书的重点和难点之一。本书深入剖析运算放大器的核心组成部分（差分输入级、增益级、输出级）以及它们的协同工作方式。详细讲解运算放大器的关键性能指标，如电压增益、带宽、单位增益带宽（GBW）、相位裕度、摆率（Slew Rate）、输出电压摆幅、输入失调电压、输入偏置电流、功耗等。本书会引导读者掌握设计各种拓扑的运算放大器，例如折叠式共源共栅运放、多级运放等，并提供实用的设计技巧和考量因素。 比较器： 介绍比较器的基本原理、类型（如滞后比较器、再生比较器）及其性能指标（如响应时间、输出电压摆幅、输入失调）。讲解如何在CMOS工艺中实现高性能的比较器。 第三部分：高级模拟电路与系统设计 频率响应与稳定性分析： 深入探讨模拟电路的频率响应特性，包括极点（poles）、零点（zeros）、增益-频率曲线和相位-频率曲线。详细讲解稳定性分析方法，如伯德图（Bode Plot）、Nyquist图，以及如何计算增益裕度（Gain Margin）和相位裕度（Phase Margin）。重点介绍补偿技术，如极点补偿、零极点抵消，以确保放大器在闭环工作时的稳定性。 噪声分析与抑制： 讲解模拟电路中的各种噪声源，包括热噪声、闪烁噪声（1/f噪声）、散粒噪声。分析不同噪声源对电路性能的影响，并介绍降低噪声的设计技术，如宽带滤波、噪声耦合分析、选择合适的器件尺寸和偏置电流。 非线性失真分析： 讨论模拟电路中的非线性失真，如谐波失真（HD）、互调失真（IMD）。讲解如何通过泰勒级数展开等方法来分析和预测非线性失真，并介绍减小失真的设计策略，如使用高线性度的器件、优化偏置点、采用反馈技术。 数据转换器（ADC/DAC）基础： 介绍数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）的基本原理、分类（如逐次逼近型ADC、Σ-Δ ADC、R-2R DAC、电流型DAC）及其关键性能指标（如分辨率、采样率、非线性度、失调、增益误差）。讲解CMOS工艺在数据转换器设计中的应用。 锁相环（PLL）与频率合成器： 深入介绍锁相环的基本结构（压控振荡器VCO、鉴相器PD、电荷泵CP、环路滤波器LF），工作原理和性能指标（如捕获范围、锁定范围、抖动）。讲解如何利用PLL实现高精度频率合成。 电源管理集成电路（PMIC）基础： 介绍低压差线性稳压器（LDO）、开关稳压器（如Buck、Boost）等电源管理芯片的设计原理和关键考量因素，包括效率、输出纹波、瞬态响应、功耗管理。 特点与价值： 理论与实践并重： 本书在介绍基础理论的同时，大量引用实际的设计实例和电路拓扑，帮助读者理解理论在实际设计中的应用。 循序渐进的讲解： 从基础的CMOS器件特性到复杂的系统级设计，本书的结构清晰，逻辑严谨，能够引导读者逐步建立起全面的知识体系。 强调设计考量： 除了讲解电路功能，本书还着重强调了各种设计约束和权衡，如功耗、面积、速度、精度、噪声、失真、稳定性等，帮助读者做出最优的设计决策。 最新的技术趋势： 第二版增加了对现代CMOS工艺挑战（如寄生效应、工艺变异）以及新兴设计技术（如低功耗设计、RF模拟电路基础）的讨论。 丰富的图示与公式： 大量精美的电路图、波形图、示意图以及推导严谨的数学公式，使抽象的概念更加直观易懂。 适合广泛读者群体： 无论是希望深入理解模拟IC设计原理的学生，还是寻求提升设计技能的工程师，本书都能提供宝贵的指导和启发。 结论： 《模拟CMOS集成电路设计》（第二版）是一本不可多得的、内容详实且深入的专业书籍。它不仅为读者提供了坚实的理论基础，更通过丰富的实例和实践指导，帮助读者掌握现代模拟CMOS集成电路的设计精髓。通过研读此书，读者将能够更自信、更有效地应对复杂模拟IC设计中的各种挑战，并为未来的技术创新打下坚实的基础。本书是任何在模拟IC设计领域追求卓越的专业人士和学生的必备参考。

评分☆☆☆☆☆

第四段： 作为一名有几年工作经验的模拟IC工程师，我一直都在寻找一本能够帮助我突破瓶颈、提升设计水平的书籍。之前读过不少关于特定模块的书，但总觉得缺乏一个全局的视野。这本书的出现，恰好弥补了我的需求。它从器件模型到系统级设计，都给出了非常详尽的讲解，并且将理论与实践紧密结合。我关注的重点在于如何在一个新的工艺平台上，快速有效地进行模拟电路设计。书中对于不同工艺的特性分析，以及如何在这些工艺下进行器件建模和版图布局的指导，对我来说非常有价值。尤其是关于偏差效应（Mismatch）和噪声的分析，这在高性能模拟电路设计中是至关重要的挑战。我看到书中提到了许多具体的案例分析和设计流程，这对于指导实际工作非常有帮助。我希望这本书能够帮助我更深入地理解CMOS模拟设计的本质，并在未来的工作中取得更大的突破。

评分☆☆☆☆☆

第三段： 这本书简直是我近来学习生涯中的一股清流！我是一名即将毕业的硕士研究生，正在为我的毕业论文做模拟CMOS射频前端的设计，实在是遇到了瓶颈。市面上很多参考资料要么太老，要么太泛，找不到针对性的、系统的指导。翻到这本书的时候，我几乎是眼前一亮。它对射频前端设计中关键的LNA、PA、Mixer等模块的讲解，非常深入且逻辑清晰。我尤其喜欢它在讲解每个模块时，不仅给出了理论推导，还详细分析了不同电路结构在增益、噪声系数、线性度、功耗等方面的权衡，这对于我进行方案选型至关重要。而且，书中似乎还涵盖了阻抗匹配、去耦等实际设计中的“细节”问题，这些往往是决定一个电路成败的关键。我迫不及待地想深入学习其中的章节，特别是关于噪声分析和寄生参数建模的部分，希望能为我的论文提供坚实的理论支撑和实用的设计思路。

评分☆☆☆☆☆

第一段： 刚拿到这本书，还没来得及深入研读，但光是翻阅一下目录和前言，就能感受到作者的深厚功底和本书的系统性。我之前接触过一些模拟电路的书籍，很多都侧重于某一方面的讲解，要么过于理论化，要么过于实践化，很难找到一本既能打牢理论基础，又能指导实际设计的。这本书的架构看起来非常完整，从最基础的CMOS器件模型讲起，逐步深入到各种模拟电路模块，比如差分放大器、电流镜、运算放大器，再到更复杂的滤波器、ADC/DAC等等。让我印象深刻的是，它似乎非常注重“设计”这个环节，不仅仅是介绍电路的原理，更重要的是讲解如何根据具体的设计指标来选择合适的电路拓扑、器件参数，以及如何进行仿真和优化。我特别期待书中关于版图设计和寄生效应分析的部分，这往往是实际设计中非常关键但又容易被忽视的环节。感觉这本书会成为我未来几年内案头的常备工具书，无论是在学习阶段巩固知识，还是在实际工作中使用，都能提供巨大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

第二段： 说实话，我选择这本书纯粹是抱着试试看的心态，毕竟电子工程领域的书籍实在太多了，质量参差不齐。但这本书的包装和印刷质量就很不错，拿在手里沉甸甸的，感觉很有分量。我关注的是模拟CMOS设计在物联网和低功耗应用中的实现，所以这本书是否能提供这方面的思路非常重要。从初步浏览来看，书中对各种电路的功耗优化策略有详细的阐述，例如动态电压频率调整（DVFS）、时钟门控以及低功耗运放的设计技巧，这些都是我非常感兴趣的内容。另外，它提到了一些最新的CMOS工艺节点下的设计考量，这对于紧跟行业发展非常有价值。我希望书中能有足够的例题和仿真结果来佐证理论，这样更容易理解复杂的概念。目前我还没有深入阅读，但凭直觉，这本书的理论深度和工程实践的结合度应该很高，值得深入挖掘。

评分☆☆☆☆☆

第五段： 最近，我一直在寻找一本关于模拟CMOS集成电路设计的权威性教材，用来辅助我的教学工作。在众多选择中，这本书的封面和内容简介吸引了我。我希望这本书能够为我的学生提供一个扎实的基础，让他们理解模拟电路设计的核心原理，并且能够掌握实际的设计方法。初步翻阅后，我发现这本书的体系结构非常合理，从基础的CMOS器件特性讲起，逐步深入到各种模拟电路模块的设计。让我感到欣慰的是，书中似乎对电路的性能指标有着非常深入的分析，并且给出了各种优化策略。我相信，这对于培养学生的工程实践能力非常有益。我尤其期待书中在运算放大器设计、滤波器设计以及ADC/DAC设计等部分的讲解，这些都是集成电路设计中非常重要的组成部分。如果书中能有丰富的图例和仿真波形，那将会大大提高教学效果。