线性集成电路器件设计、应用 (印)S.P.Bali,张明莉,嵇令瑜 97870303947 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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印S.P.Bali，张明莉，嵇令瑜 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030394767

商品编码：29306158948

包装：平装

出版时间：2014-04-01

基本信息

书名：线性集成电路器件设计、应用

定价：78.00元

作者：(印)S.P.Bali,张明莉,嵇令瑜

出版社：科学出版社

出版日期：2014-04-01

ISBN：9787030394767

字数：700000

页码：554

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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　　《线性集成电路器件设计应用》编著者S.P.Bali。 教师可以很容易地选择*适当的与CMoS电路、双极型电路或两者结合的电路相关的主题。模拟电路设计者对于MOS及双极型设备间的异同有一个全面的评价，并且能够把其中一种适合的设备用在所需要的地方。本书力图成为学生使用的教科书，同时成为有实践经验的工程师的参考书。本书还包括了相当多的应用材料。实际上，在本书中设计及应用被紧密地结合在一起，且每一方面都是线性集成电路设计者和使用者的基础。

内容提要

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《线性集成电路器件设计应用》编著者S.P.Bali 。
《线性集成电路器件设计应用》内容非常全面， 基本涵盖模拟电子技术的完整知识体系，本书从集成 电路工艺和器件人手，介绍模拟电路的基本单元、差 分放大电路、运算放大器及其线性应用、电压比较器 、宽带放大器、功率放大器、调制器与解调器、非线 性放大器及锁相环、A／D与D／A转换器、计时器与波 形产生电路、有源滤波器、开关电容电路、稳压电源 以及实际应用电路。
实例丰富是本书的大亮点，与其他同类书不同 ，本书中对于每个知识点，都是先用简短精炼的语言 介绍其主要内容，之后用大量的实例来介绍如何在不 同的情况下应用该知识点。
本书可供各级院校电子、计算机及相关专业师生 参考阅读，同时也可作为广大电路设计者的参考用书 。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《精密模拟电路设计与实践：噪声抑制、功耗优化与高频性能提升》 引言 在日新月异的电子技术领域，模拟电路依然扮演着至关重要的角色，它们是连接物理世界与数字信号处理的桥梁，是实现高性能、低功耗和高可靠性电子系统的基石。从消费电子产品到工业自动化，再到通信和医疗设备，精密的模拟电路设计能力是工程师的核心竞争力之一。本书旨在深入探讨现代模拟电路设计中的关键挑战，重点关注噪声抑制、功耗优化以及高频性能的提升，通过理论分析与实际案例相结合的方式，为读者提供一套系统性的设计方法和实践指导。 第一章：模拟电路中的噪声分析与抑制 噪声是模拟电路设计中最普遍也是最具挑战性的问题之一。它会直接影响信号的保真度，降低系统的动态范围和测量精度。本章将从噪声的源头开始，深入剖析各种噪声的产生机制，包括热噪声、散粒噪声、闪烁噪声（1/f噪声）以及外部干扰等。我们将详细介绍如何量化这些噪声，并探讨它们在电路中的传播和累积效应。 热噪声（Johnson-Nyquist Noise）：分析电阻、半导体材料等导电体中载流子随机运动产生的噪声，推导其与温度、电阻值的关系。 散粒噪声（Shot Noise）：研究半导体 PN 结中载流子不规则注入和复合产生的噪声，分析其与直流偏置电流的关系。 闪烁噪声（Flicker Noise）：探讨半导体器件表面缺陷、材料不均匀性等因素导致的低频噪声，分析其与工作电流、器件面积等参数的关系。 外部干扰与耦合：识别并分析电磁干扰（EMI）、电源波动、地线噪声等外部噪声源，以及它们通过寄生电容、电感等途径在电路中的耦合方式。 在深入理解噪声的产生机理后，本章将重点阐述多种有效的噪声抑制技术： 器件选择与优化：指导读者如何根据噪声特性选择合适的晶体管（如低噪声的 JFET、MOSFET）、电阻（如金属膜电阻）和电容。介绍如何通过优化器件尺寸、偏置点和工艺参数来降低器件本身的噪声。 电路拓扑设计：深入分析差分电路、仪表放大器、低噪声放大器（LNA）等噪声抑制型电路拓扑的原理和优势。介绍如何通过共模抑制、接地技术和屏蔽来减少外部干扰。 滤波技术：详细介绍不同类型的滤波器（如低通、高通、带通、带阻滤波器）在噪声抑制中的应用。探讨有源滤波器与无源滤波器的设计选择，以及如何根据噪声频谱特点设计最优滤波器。 接地与布线：强调良好的接地设计和布线规范对降低噪声的重要性。介绍单点接地、星形接地、地面平面等技术，以及如何避免信号线与噪声源之间的耦合。 信号处理与补偿：探讨数字信号处理（DSP）技术在模拟信号去噪中的应用，例如数字滤波器、卡尔曼滤波等。介绍一些模拟补偿技术，如负反馈和前馈补偿。 第二章：模拟电路的功耗优化策略 随着便携式设备和物联网（IoT）的普及，低功耗设计已成为模拟电路设计的关键目标。高功耗不仅会缩短电池寿命，还会导致散热问题，影响器件性能和可靠性。本章将从多个维度系统地介绍功耗优化的方法。 基本功耗分析：首先，对模拟电路中的各种功耗来源进行细致分析，包括静态功耗（漏电流、偏置电流）和动态功耗（开关损耗、充电/放电损耗）。 降低静态功耗： 偏置电流优化：探讨如何根据电路功能需求，在保证性能的前提下，将偏置电流降至最低。介绍亚阈值工作模式、高输出阻抗设计等技术。 漏电流控制：分析漏电流的产生原因，并介绍通过器件选择（如使用栅氧化层较厚的 MOSFET）、版图设计（如采用浅沟道或深沟道工艺）等方法来减小漏电流。 降低动态功耗： 电压缩减技术：研究如何通过降低供电电压来显著减少动态功耗。讨论电压缩减对电路性能的影响，以及如何通过优化电路设计来弥补电压降低带来的损耗。 开关速度优化：分析不必要的快速开关会浪费能量。介绍如何通过优化驱动电路、减小寄生电容等方法，使信号的开关速度与实际需求相匹配。 事件驱动式设计：探讨如何采用事件驱动（event-driven）的设计理念，使电路仅在必要时才工作，从而最大限度地减少不必要的功耗。 低功耗电路模块设计： 低功耗运算放大器（Op-Amp）：介绍折叠式共源共栅、电流镜偏置等低功耗运放设计技术。 低功耗数模/模数转换器（DAC/ADC）：分析各种 DAC/ADC 架构的功耗特性，并介绍针对低功耗优化的设计技巧。 低功耗滤波器：研究如何设计低功耗的 RC 滤波器、开关电容滤波器等。 电源管理技术： 低压差线性稳压器（LDO）：介绍 LDO 的工作原理，以及如何选择低压差、高效率的 LDO。 开关电源（SMPS）：探讨 DC-DC 转换器在功耗优化中的作用，并介绍不同拓扑（如 Buck、Boost、Buck-Boost）的功耗特性。 动态电压与频率调整（DVFS）：介绍根据实际计算负载动态调整电压和频率的技术，以实现能源效率的最大化。 第三章：高频模拟电路设计与性能提升 随着通信带宽的不断增加和数据传输速率的提高，高频模拟电路的设计变得越来越重要。在 GHz 甚至 THz 级别，电路的寄生效应、器件的非线性以及信号的传播延迟都将对性能产生显著影响。本章将聚焦于高频模拟电路设计的关键挑战与解决方案。 高频器件模型与特性： 晶体管的高频参数：深入分析 BJTs 和 MOSFETs 的高频参数，如截止频率 ($f_T$)、最大振荡频率 ($f_{max}$)、寄生电容（$C_{gs}$、$C_{gd}$、$C_{ds}$ 等）以及它们如何影响电路性能。 电感、电容、电阻在高频下的表现：研究高频下无源元件的寄生效应，如等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（ESL）以及介电损耗。 高频电路寄生效应的分析与抑制： 寄生电容与电感：分析走线、引脚、器件封装等引入的寄生电容和电感，以及它们在高频下引起的信号失真、振荡和串扰。 接地与布线技术：强调在高频设计中，接地和布线是抑制寄生效应的关键。介绍使用地面平面、短而宽的走线、差分布线等技术。 去耦与旁路：详细讲解如何通过适当的去耦电容和旁路电容来抑制电源线上的高频噪声和瞬态电压。 高频放大器设计： 匹配网络设计：介绍输入和输出匹配技术，以实现最大功率传输或最大电压增益。讨论史密斯圆图在匹配网络设计中的应用。 稳定性分析：研究在高频放大器中可能出现的寄生振荡问题，并介绍 K 因子、B1 因子等稳定性判据，以及如何通过反馈和元件选择来提高稳定性。 噪声系数（NF）优化：在高频应用中，噪声系数是衡量放大器性能的重要指标。分析输入匹配、器件选择对噪声系数的影响。 高频振荡器设计： 振荡器基本原理：介绍正弦振荡器（如 Colpitts、Hartley、Clapp 振荡器）和弛豫振荡器（如 RC 振荡器）的工作原理。 相位噪声分析与抑制：相位噪声是衡量振荡器性能的关键指标。分析影响相位噪声的因素，并介绍提高相位噪声性能的设计方法，如使用高 Q 值谐振器、优化偏置点等。 高频混频器与倍频器设计： 混频器基本原理：介绍平衡混频器、双平衡混频器等混频器拓扑，以及它们在频率转换中的应用。 倍频器设计：分析各种倍频器（如肖特基二极管倍频器、MOSFET 倍频器）的工作原理和性能特点。 电磁兼容性（EMC）设计： 辐射与传导干扰：在高频电路设计中，EMC 是一个重要考量。介绍如何分析和控制电路的电磁辐射和传导干扰，以满足相关标准。 屏蔽与滤波技术：介绍有效的屏蔽方法和高频滤波器设计，以保护电路免受外部电磁干扰，并减少自身对外部环境的干扰。 第四章：实例分析与设计流程 本章将通过一系列典型的模拟电路设计案例，将前几章的理论知识与实际设计紧密结合。我们将详细剖析这些案例的设计流程、遇到的挑战以及解决方案。 案例一：低噪声前置放大器设计 需求分析：阐述一个典型的低噪声前置放大器（如用于生物信号采集或射电天文接收机）的设计目标，包括增益、带宽、噪声系数、输入阻抗等。 方案选择与器件评估：选择合适的晶体管类型（如 JFET、BJT、MOSFET），并评估其噪声参数。 电路拓扑设计：设计差分放大器、跨导放大器等低噪声拓扑。 噪声分析与优化：使用仿真工具进行噪声分析，并调整电路参数以达到设计目标。 PCB 布线与布局：强调低噪声布线技术的重要性。 案例二：超低功耗电压基准源设计 需求分析：设定一个超低功耗电压基准源的设计要求，例如用于电池供电设备，要求输出精度高，温度系数小，且功耗极低。 原理选型：介绍不同类型的电压基准源（如带隙基准源、二极管基准源）的原理及功耗特性，并选择最适合的方案。 电路设计与优化：设计并仿真电压基准源电路，重点关注如何通过减小偏置电流、采用亚阈值工作模式等技术来降低功耗。 版图设计与封装考量：讨论版图设计对漏电流和热效应的影响。 案例三：高频低噪声放大器（LNA）设计 需求分析：设定一个高频 LNA 的设计目标，例如用于无线通信接收机，要求在高频段（如 GHz 级别）具有高增益、低噪声系数和良好的阻抗匹配。 器件建模与仿真：使用高频模型对器件进行精确仿真，并考虑寄生效应。 匹配网络设计：使用史密斯圆图设计输入和输出匹配网络，以优化增益、噪声系数和回波损耗。 稳定性分析与验证：进行稳定性分析，确保放大器在高频下不会振荡。 PCB 布局与电磁兼容性：强调高频 PCB 布局的特殊要求，以及如何进行屏蔽和去耦。 结论 通过本书的学习，读者将能够系统地掌握模拟电路设计中的噪声抑制、功耗优化和高频性能提升等核心技术。本书强调理论与实践相结合，通过深入的分析和丰富的案例，帮助工程师们应对现代电子设计中的复杂挑战，设计出更优、更高效、更可靠的模拟电路系统。掌握这些精深的技能，将有助于工程师在竞争日益激烈的科技领域脱颖而出，成为杰出的模拟电路设计专家。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的外观来看，它就透露出一种扎实的内容感。我随意翻到关于“传感器接口电路”的部分，看到了“信号调理”、“放大”、“滤波”等关键词。我理解，在很多应用场景下，传感器输出的信号往往是微弱的，或者带有大量的噪声，需要经过复杂的电路处理才能被后续的系统识别。这本书似乎就在讲解如何设计这样的接口电路，使得传感器信号能够以最高精度和最小失真地传输。我看到了书中可能涉及到了各种运放电路的配置，比如跨阻放大器、仪表放大器等，以及如何根据传感器的特性选择合适的放大增益和滤波带宽。我感觉这本书在强调理论的同时，也很注重实际的应用，可能会包含很多关于如何根据具体的应用需求，来设计和优化传感器接口电路的案例分析。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，那种深邃的蓝色背景，搭配着银灰色的立体字体，整体给人一种严谨而又专业的视觉感受。我翻了几页，感觉它更像是一本工具书，那种厚重感和目录的条理性，都让人觉得它涵盖了相当广泛的内容。我特别留意了一下它在索引部分提到的那些关键词，比如“高斯噪声”、“散粒噪声”、“热噪声”等等，这些词汇本身就让我联想到在实际的电路设计中，如何去抑制或者利用这些噪声，让信号的纯净度达到一个理想的状态。而且，它提到了“集成电路的可靠性”这个概念，这在电子产品日益普及的今天，确实是至关重要的一环，毕竟谁也不希望自己辛辛苦苦设计的电路，用着用着就出问题。我猜这本书在讲解这些概念的时候，应该会有不少的图示和表格，用来帮助读者更直观地理解那些复杂的理论。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的纸张手感和印刷质量都挺不错的，拿在手里很有分量。我随意翻到一章，看到里面讲到了“差分放大器”和“电流源”的设计。我之前在一些零散的资料里接触过这些内容，但总觉得不够系统。这本书的优点在于，它似乎能把这些看似独立的单元电路，通过某种逻辑串联起来，形成一个完整的讲解体系。我特别注意到它在介绍“运算放大器”的非理想特性时，用了很多篇幅去分析“输入失调电压”、“输入偏置电流”以及“开环增益”等参数对电路性能的影响。这些参数在实际的模拟电路设计中，往往是决定电路精度和稳定性的关键。我很好奇，作者是如何将这些理论性的参数，通过具体的计算公式和设计流程，最终落实到实际的电路图上的。我感觉这本书可能会包含很多实用的设计技巧，对于那些想要深入理解模拟集成电路设计原理的读者来说，应该是个不错的选择。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计确实是一门艺术，简约而不失格调。我翻阅到其中有关“电源管理集成电路”的部分，看到了诸如“LDO”、“DC-DC转换器”等字样。我对这些概念很感兴趣，因为它们直接关系到我们日常使用的各种电子设备续航能力和工作稳定性。书中的一些插图，虽然我没仔细看内容，但看样子是电路的原理图，线条清晰，标注也很明确。我猜测，这本书在讲解这些电源管理芯片的设计时，会从最基础的晶体管模型开始，一步步推导出更高级的电路结构。而且，我看到它提到了“低功耗设计”和“噪声耦合”等技术，这些都是在设计高性能、低功耗电子产品时绕不开的话题。这本书的深度和广度，似乎能满足不同层次读者的需求，无论是初学者还是有一定经验的工程师，都能从中找到自己需要的信息。

评分☆☆☆☆☆

这本《线性集成电路器件设计、应用》给我一种“厚积薄发”的感觉。我随意翻到关于“模拟滤波器”设计的那一章，里面提到了“巴特沃斯滤波器”、“切比雪夫滤波器”等不同类型的滤波器。我之前在信号处理课程上学过这些概念，但始终觉得它们离实际应用还有一段距离。这本书的独特之处在于，它似乎能将这些抽象的理论，通过具体的电路实现方式，变得更加具象化。我看到了书中可能包含了很多关于滤波器的传输函数、幅频特性、相频特性等分析，并且有可能给出不同类型滤波器的设计步骤和元器件选择的建议。我很好奇，作者是如何在介绍理论的同时，又兼顾到实际设计的可行性和器件的选型，让读者能够真正将学到的知识应用到实践中去。