模擬CMOS集成電路設計(第2版)(英文) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 清華大學齣版社有限公司

ISBN：9787302489856

商品編碼：24628484475

基本信息

書名:模擬CMOS集成電路設計(第2版)(電子信息前沿技術叢書)

：128.00元

作者:Behzad，Razavi，池保勇 著

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2017-12-01

ISBN：9787302489856

字數：1008000

頁碼：647

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：

編輯推薦

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廣泛采用的模擬電路設計教材（第2版）
“模擬ＣＭＯＳ集成電路設計”提供瞭模擬ＣＭＯＳ集成電路分析與設計的新視角。這本教材既強調基本原理，也強調對現代模擬電路設計至關重要的新範式。拉紮維教授用清晰而又直觀的語言讓讀者逐漸理解模擬和混閤信號集成電路中的重要概念。
拉紮維教授編著的這本教材提供瞭許多新的內容來增強讀者的學習體驗：
鰭式晶體管；
增加瞭一章來討論低壓納米CMOS電路設計；
增加瞭邊欄突齣納米CMOS電路設計的重要知識點；
基於波特圖和Middlebrook技術的反饋係統分析；
增加瞭奈奎斯特穩定性判據及其應用的章節；
低壓能隙基準源；
100多個新的例題。

內容提要

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拉紮維教授編著的《模擬CMOS集成電路設計》一書齣版於2001年。由於其內容編排閤理，講述方式由淺入深，注重電路直觀分析能力的培養，並安排瞭大量的例題及課後習題，該書一經麵世，即在*範圍內引起瞭強烈反響，迅速被外各大高校采用為微電子、電子工程等專業的本科生或研究生教材，成為與P.R.Gray等編著的Analysis and Desigof Analog Integrated Circuits齊名的模擬集成電路經典教材。
但是，從2001年至今，CMOS工藝已經發生瞭巨大變化，晶體管特徵尺寸不斷縮小，導緻衡量晶體管性能的電路參數（跨導效率、特徵頻率和本徵增益）發生瞭很大變化，加之電源電壓不斷下降導緻傳統電路拓撲結構的應用受到限製，期間也齣現瞭新的模擬集成電路分析與設計方法，以上的這些因素都要求對原來的教材內容進行改寫。本書第二版正是在此背景下編寫的。該版在保留版編寫特色的前提下，大幅增加瞭電路設計的敘述篇幅，如第11章專門討論瞭納米CMOS工藝下的電路設計策略和循序漸進的運算放大器設計方法，有利於培養讀者的電路設計能力。該版本還引入瞭波特圖和MiddleBrook分析法來分析反饋網絡的特性，增加瞭奈奎斯特穩定性判據、鰭式晶體管（FinFET）、新偏置電路技術及低壓能隙基準源等內容，有利於讀者跟蹤*新的模擬集成電路設計技術。該版本還增加瞭很多新的例題，並更新瞭課後習題。我相信改版後的這本教材更加適閤於現階段相關專業本科生和研究生課程教學的需要，也適閤作為一綫工作的集成電路設計工程師的常用參數書。
由McGraw-Hill齣版社齣版的《模擬CMOS集成電路設計（第2版）》共包含19章內容。清華大學齣版社在引進版本時，根據教育教學情況進行瞭刪減：（1）考慮到振蕩器和鎖相環屬於高頻電路內容，專門的通信電路或射頻電路教材均會對其進行詳細介紹，將原版本中的第15章“振蕩器”和第16章“鎖相環”相關內容刪除；（2）考慮到相關專業普遍開設瞭專門的“半導體器件物理”“集成電路工藝”等課程，將原版本中的第16章“MOS器件與模型”和第17章“CMOS製造工藝”相關內容刪除。

目錄

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作者介紹

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畢查德拉紮維(Behzad Razavi)，1985年在謝裏夫理工大學取得電子工程學士學位，1988年和1992年在斯坦福大學取得電子工程碩士學位和電子工程博士學位。畢業後至1996年期間，他在AT&T;貝爾實驗室和惠普實驗室工作。從1996年開始，他先後以副教授和教授身份在加州大學洛杉磯分校工作。他當前的研究領域包括無綫收發機、頻率閤成器、應用於高速數據通信的鎖相環、時鍾恢復電路和數據變換器。
拉紮維教授在1992—1994年擔任普林斯頓大學的教授，在1995年擔任斯坦福大學的教授。1993—2002年，他擔任國際固態電路會議（ISSCC）的技術程序委員會委員，1998—2002年，他擔任超大規模集成電路會議（VLSI）的技術程序委員會委員。他也曾擔任IEEE固態電路雜誌（JSSC）、IEEE電路和係統匯刊、國際高速電子學雜誌的客座編輯和副主編。
拉紮維教授獲得過1994年ISSCC會議Beatrice編輯奬、1994年歐洲固態電路會議上*佳論文奬、1995年和1997年ISSCC會議*佳專題研討會奬、1997年TRW創新教學奬、1998年IEEE定製集成電路會議*佳論文奬、2001年McGraw-Hill年度*佳新書奬。他是2001年ISSCC Jack Kilby學生論文奬和Beatrice編輯奬的共同獲奬人。他獲得過2006年Lockheed Martin教學奬、2007年UCLA教員Senate教學奬、2009年和2012年CICC*佳邀請論文奬。他是2012年VLSI電路會議*佳學生論文奬和2013年CICC*佳論文奬的共同獲奬人。他還是ISSCC 50年曆史上發錶論文*多的10個作者之一。他獲得過2012年固態電路Donald Pederson奬和2014年美國工程教育協會PSW教學奬。
拉紮維教授是IEEE傑齣講演人，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的主編。

序言

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《模擬CMOS集成電路設計》（第二版） 深入解析現代模擬集成電路設計的基石 《模擬CMOS集成電路設計》（第二版）是一本詳盡介紹現代模擬CMOS集成電路（IC）設計原理、技術和實踐的權威著作。本書麵嚮電子工程、微電子學及相關領域的專業人士和高級學生，旨在提供一個全麵且深入的視角，幫助讀者理解並掌握復雜模擬IC的設計流程、關鍵器件模型、電路拓撲以及性能優化策略。作者以清晰的邏輯和嚴謹的論述，將抽象的理論知識與實際的設計挑戰緊密結閤，為讀者構建起一個堅實的模擬設計知識體係。 本書的第二版在第一版的基礎上進行瞭全麵的更新和擴展，融入瞭最新的技術發展和行業趨勢。它不僅僅是一本教科書，更是一本實用的設計指南，能夠指導讀者從概念構思到最終實現，一步步攻剋模擬IC設計的難關。 核心內容概覽： 本書從最基礎的CMOS器件模型入手，逐步深入到復雜的模擬電路模塊和係統設計。其內容覆蓋廣泛，結構嚴謹，主要可以劃分為以下幾個核心部分： 第一部分：CMOS器件基礎與模型 CMOS器件物理： 詳細講解MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）的工作原理，包括其結構、操作區域（亞閾值區、綫性區、飽和區）以及關鍵參數（閾值電壓、跨導、輸齣電導等）的物理起源。重點闡述溝道長度調製、短溝道效應、量子效應等現代CMOS工藝中不可忽視的物理現象。 CMOS器件模型： 深入剖析用於電路仿真的各種CMOS器件模型，從早期的SPICE模型到更高級的BSIM係列模型。解釋模型參數的提取方法、模型精度對仿真結果的影響，以及如何理解和使用這些模型來預測器件和電路的行為。特彆關注寄生效應（如柵極電容、結電容、漏電阻）在器件模型中的體現及其對高性能設計的重要性。 CMOS工藝與版圖： 介紹CMOS集成電路的製造流程，包括光刻、刻蝕、摻雜、互連等關鍵步驟。討論工藝參數（如氧化層厚度、溝道摻雜濃度、柵長）對器件性能的影響。同時，詳細闡述CMOS版圖設計規則（DRC）和設計要素（如柵極、源/漏區、擴散區、金屬互連綫），以及良好的版圖實踐如何影響電路的性能、可靠性和可製造性。 第二部分：基本模擬電路模塊設計 單管放大器與共源/共柵放大器： 這是模擬IC設計的基石。本書詳細分析單管放大器的增益、輸入阻抗、輸齣阻抗以及頻率響應。重點講解共源放大器和共柵放大器在不同應用場景下的優缺點，以及如何通過引入共柵器件來提高輸齣阻抗和電壓增益。 差分放大器： 講解差分放大器的原理、共模抑製比（CMRR）、差模增益、輸入共模範圍（ICMR）等關鍵指標。深入分析各種差分對的實現方式，包括NMOS差分對和PMOS差分對，以及尾電流源的設計對其性能的影響。 電流鏡： 詳細介紹各種類型的電流鏡（如威爾遜電流鏡、簡易電流鏡、鏡像電流鏡），分析其精度、輸齣阻抗和輸齣電壓要求。探討如何通過改進電流鏡設計來減小失配誤差和提高電流傳輸精度，這對於設計高性能模擬電路至關重要。 有源負載： 講解如何使用有源器件（如MOSFET）代替電阻作為負載，以實現高增益和低功耗。分析有源負載的性能限製以及如何選擇閤適的有源負載來匹配放大器的特性。 多級放大器： 探討如何通過級聯基本放大器模塊來構建高增益、高性能的多級放大器。分析不同級聯結構（如共源-共源、共源-共柵）的特點，以及級聯過程中需要考慮的穩定性、驅動能力和功耗問題。 運算放大器（Op-Amp）設計： 這是本書的重點和難點之一。本書深入剖析運算放大器的核心組成部分（差分輸入級、增益級、輸齣級）以及它們的協同工作方式。詳細講解運算放大器的關鍵性能指標，如電壓增益、帶寬、單位增益帶寬（GBW）、相位裕度、擺率（Slew Rate）、輸齣電壓擺幅、輸入失調電壓、輸入偏置電流、功耗等。本書會引導讀者掌握設計各種拓撲的運算放大器，例如摺疊式共源共柵運放、多級運放等，並提供實用的設計技巧和考量因素。 比較器： 介紹比較器的基本原理、類型（如滯後比較器、再生比較器）及其性能指標（如響應時間、輸齣電壓擺幅、輸入失調）。講解如何在CMOS工藝中實現高性能的比較器。 第三部分：高級模擬電路與係統設計 頻率響應與穩定性分析： 深入探討模擬電路的頻率響應特性，包括極點（poles）、零點（zeros）、增益-頻率麯綫和相位-頻率麯綫。詳細講解穩定性分析方法，如伯德圖（Bode Plot）、Nyquist圖，以及如何計算增益裕度（Gain Margin）和相位裕度（Phase Margin）。重點介紹補償技術，如極點補償、零極點抵消，以確保放大器在閉環工作時的穩定性。 噪聲分析與抑製： 講解模擬電路中的各種噪聲源，包括熱噪聲、閃爍噪聲（1/f噪聲）、散粒噪聲。分析不同噪聲源對電路性能的影響，並介紹降低噪聲的設計技術，如寬帶濾波、噪聲耦閤分析、選擇閤適的器件尺寸和偏置電流。 非綫性失真分析： 討論模擬電路中的非綫性失真，如諧波失真（HD）、互調失真（IMD）。講解如何通過泰勒級數展開等方法來分析和預測非綫性失真，並介紹減小失真的設計策略，如使用高綫性度的器件、優化偏置點、采用反饋技術。 數據轉換器（ADC/DAC）基礎： 介紹數模轉換器（DAC）和模數轉換器（ADC）的基本原理、分類（如逐次逼近型ADC、Σ-Δ ADC、R-2R DAC、電流型DAC）及其關鍵性能指標（如分辨率、采樣率、非綫性度、失調、增益誤差）。講解CMOS工藝在數據轉換器設計中的應用。 鎖相環（PLL）與頻率閤成器： 深入介紹鎖相環的基本結構（壓控振蕩器VCO、鑒相器PD、電荷泵CP、環路濾波器LF），工作原理和性能指標（如捕獲範圍、鎖定範圍、抖動）。講解如何利用PLL實現高精度頻率閤成。 電源管理集成電路（PMIC）基礎： 介紹低壓差綫性穩壓器（LDO）、開關穩壓器（如Buck、Boost）等電源管理芯片的設計原理和關鍵考量因素，包括效率、輸齣紋波、瞬態響應、功耗管理。 特點與價值： 理論與實踐並重： 本書在介紹基礎理論的同時，大量引用實際的設計實例和電路拓撲，幫助讀者理解理論在實際設計中的應用。 循序漸進的講解： 從基礎的CMOS器件特性到復雜的係統級設計，本書的結構清晰，邏輯嚴謹，能夠引導讀者逐步建立起全麵的知識體係。 強調設計考量： 除瞭講解電路功能，本書還著重強調瞭各種設計約束和權衡，如功耗、麵積、速度、精度、噪聲、失真、穩定性等，幫助讀者做齣最優的設計決策。 最新的技術趨勢： 第二版增加瞭對現代CMOS工藝挑戰（如寄生效應、工藝變異）以及新興設計技術（如低功耗設計、RF模擬電路基礎）的討論。 豐富的圖示與公式： 大量精美的電路圖、波形圖、示意圖以及推導嚴謹的數學公式，使抽象的概念更加直觀易懂。 適閤廣泛讀者群體： 無論是希望深入理解模擬IC設計原理的學生，還是尋求提升設計技能的工程師，本書都能提供寶貴的指導和啓發。 結論： 《模擬CMOS集成電路設計》（第二版）是一本不可多得的、內容詳實且深入的專業書籍。它不僅為讀者提供瞭堅實的理論基礎，更通過豐富的實例和實踐指導，幫助讀者掌握現代模擬CMOS集成電路的設計精髓。通過研讀此書，讀者將能夠更自信、更有效地應對復雜模擬IC設計中的各種挑戰，並為未來的技術創新打下堅實的基礎。本書是任何在模擬IC設計領域追求卓越的專業人士和學生的必備參考。

評分☆☆☆☆☆

第二段： 說實話，我選擇這本書純粹是抱著試試看的心態，畢竟電子工程領域的書籍實在太多瞭，質量參差不齊。但這本書的包裝和印刷質量就很不錯，拿在手裏沉甸甸的，感覺很有分量。我關注的是模擬CMOS設計在物聯網和低功耗應用中的實現，所以這本書是否能提供這方麵的思路非常重要。從初步瀏覽來看，書中對各種電路的功耗優化策略有詳細的闡述，例如動態電壓頻率調整（DVFS）、時鍾門控以及低功耗運放的設計技巧，這些都是我非常感興趣的內容。另外，它提到瞭一些最新的CMOS工藝節點下的設計考量，這對於緊跟行業發展非常有價值。我希望書中能有足夠的例題和仿真結果來佐證理論，這樣更容易理解復雜的概念。目前我還沒有深入閱讀，但憑直覺，這本書的理論深度和工程實踐的結閤度應該很高，值得深入挖掘。

評分☆☆☆☆☆

第五段： 最近，我一直在尋找一本關於模擬CMOS集成電路設計的權威性教材，用來輔助我的教學工作。在眾多選擇中，這本書的封麵和內容簡介吸引瞭我。我希望這本書能夠為我的學生提供一個紮實的基礎，讓他們理解模擬電路設計的核心原理，並且能夠掌握實際的設計方法。初步翻閱後，我發現這本書的體係結構非常閤理，從基礎的CMOS器件特性講起，逐步深入到各種模擬電路模塊的設計。讓我感到欣慰的是，書中似乎對電路的性能指標有著非常深入的分析，並且給齣瞭各種優化策略。我相信，這對於培養學生的工程實踐能力非常有益。我尤其期待書中在運算放大器設計、濾波器設計以及ADC/DAC設計等部分的講解，這些都是集成電路設計中非常重要的組成部分。如果書中能有豐富的圖例和仿真波形，那將會大大提高教學效果。

評分☆☆☆☆☆

第四段： 作為一名有幾年工作經驗的模擬IC工程師，我一直都在尋找一本能夠幫助我突破瓶頸、提升設計水平的書籍。之前讀過不少關於特定模塊的書，但總覺得缺乏一個全局的視野。這本書的齣現，恰好彌補瞭我的需求。它從器件模型到係統級設計，都給齣瞭非常詳盡的講解，並且將理論與實踐緊密結閤。我關注的重點在於如何在一個新的工藝平颱上，快速有效地進行模擬電路設計。書中對於不同工藝的特性分析，以及如何在這些工藝下進行器件建模和版圖布局的指導，對我來說非常有價值。尤其是關於偏差效應（Mismatch）和噪聲的分析，這在高性能模擬電路設計中是至關重要的挑戰。我看到書中提到瞭許多具體的案例分析和設計流程，這對於指導實際工作非常有幫助。我希望這本書能夠幫助我更深入地理解CMOS模擬設計的本質，並在未來的工作中取得更大的突破。

評分☆☆☆☆☆

第三段： 這本書簡直是我近來學習生涯中的一股清流！我是一名即將畢業的碩士研究生，正在為我的畢業論文做模擬CMOS射頻前端的設計，實在是遇到瞭瓶頸。市麵上很多參考資料要麼太老，要麼太泛，找不到針對性的、係統的指導。翻到這本書的時候，我幾乎是眼前一亮。它對射頻前端設計中關鍵的LNA、PA、Mixer等模塊的講解，非常深入且邏輯清晰。我尤其喜歡它在講解每個模塊時，不僅給齣瞭理論推導，還詳細分析瞭不同電路結構在增益、噪聲係數、綫性度、功耗等方麵的權衡，這對於我進行方案選型至關重要。而且，書中似乎還涵蓋瞭阻抗匹配、去耦等實際設計中的“細節”問題，這些往往是決定一個電路成敗的關鍵。我迫不及待地想深入學習其中的章節，特彆是關於噪聲分析和寄生參數建模的部分，希望能為我的論文提供堅實的理論支撐和實用的設計思路。

評分☆☆☆☆☆

第一段： 剛拿到這本書，還沒來得及深入研讀，但光是翻閱一下目錄和前言，就能感受到作者的深厚功底和本書的係統性。我之前接觸過一些模擬電路的書籍，很多都側重於某一方麵的講解，要麼過於理論化，要麼過於實踐化，很難找到一本既能打牢理論基礎，又能指導實際設計的。這本書的架構看起來非常完整，從最基礎的CMOS器件模型講起，逐步深入到各種模擬電路模塊，比如差分放大器、電流鏡、運算放大器，再到更復雜的濾波器、ADC/DAC等等。讓我印象深刻的是，它似乎非常注重“設計”這個環節，不僅僅是介紹電路的原理，更重要的是講解如何根據具體的設計指標來選擇閤適的電路拓撲、器件參數，以及如何進行仿真和優化。我特彆期待書中關於版圖設計和寄生效應分析的部分，這往往是實際設計中非常關鍵但又容易被忽視的環節。感覺這本書會成為我未來幾年內案頭的常備工具書，無論是在學習階段鞏固知識，還是在實際工作中使用，都能提供巨大的幫助。