模擬CMOS集成電路設計(國外名校新教材精選) 9787560516066 西安交通大學齣 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美畢查德拉紮維作 陳貴燦程軍張瑞智者 著

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齣版社： 西安交通大學齣版社

ISBN：9787560516066

商品編碼：29420702375

包裝：平裝

齣版時間：2014-06-01

基本信息

書名：模擬CMOS集成電路設計(國外名校新教材精選)

定價：75.00元

作者：(美)畢查德？拉紮維作 陳貴燦程軍張瑞智者

齣版社：西安交通大學齣版社

齣版日期：2014-06-01

ISBN：9787560516066

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.922kg

編輯推薦

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內容提要

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畢查德·拉紮維編著的這本《模擬CMOS集成電路設計》介紹模擬CMOS集成電路的分析與設計。從直觀和嚴密的角度闡述瞭各種模擬電路的基本原理和概念，同時還闡述瞭在SOC中模擬電路設計遇到的新問題及電路技術的新發展。《模擬CMOS集成電路設計》由淺入深，理論與實際結閤，提供瞭大量現代工業中的設計實例。全書共18章。前10章介紹各種基本模塊和運放及其頻率響應和噪聲。第11章至第13章介紹帶隙基準、開關電容電路以及電路的非綫性和失配的影響，第14、15章介紹振蕩器和沒相環。第16章至18章介紹MOS器件的高階效應及其模型、CMOS製造工藝和混閤信號電路的版圖與封裝。
《模擬CMOS集成電路設計》是現代模擬集成電路設計的理想教材或參考書。可供與集成電路領域有關的各電類專業的高年級本科生和研究生使用，也可供從事這一領域的工程技術人員自學和參考。

目錄

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作者簡介中文版前言譯者序序緻謝第1章 模擬電路設計緒論第2章 MOS器件物理基礎第3章 單級放大器第4章 差動放大器第5章 無源與有源電流鏡第6章 放大器的頻率特性第7章 噪聲第8章 反饋第9章 運算放大器第10章 穩定性與頻率補償第11章 帶隙基準第12章 開關電容電路第13章 非綫性與不匹配第14章 振蕩器第15章 鎖相環第16章 短溝道效應與器件模型第17章 CMOS工藝技術第18章 版圖與封裝英漢詞匯對照

作者介紹

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畢查德·拉紮維於1985年在沙裏夫理工大學的電氣工程係獲得理學學士學位，並分彆於1988年和1992年在斯坦福大學電氣工程係獲得理學碩士和博士學位。他曾在AT＆T貝爾實驗室工作，隨後又受聘於Hewlett—Packard實驗室，直到1996年為止。1996年9月，他成為加州大學洛杉磯分校的電氣工程係副教授，隨後晉升為教授。目前他從事的研究包括無綫收發、頻率閤成、高速數據通信及數據轉換的鎖相和時鍾恢復。 拉紮維教授分彆於1992年到1994年在普林斯頓大學(新澤西州普林斯頓)和1995年在斯坦福大學任副教授。他是VLSI電路專題討論會的技術程序委員會和國際固體電子協會(ISSCC)的成員，在其中擔任模擬小組委員會的主席。此外，他還分彆擔任IEEE固體電路雜誌、IEEE電路和係統雜誌及高速電子學國際雜誌的特邀編輯和副編輯。 拉紮維教授於1994年因為的編輯能力獲ISSCC的Beatrice奬，1994年在歐洲固體電子會議上獲*論文奬，1995年和1997年ISSCC的*專題小組奬，1997年TRw創新教學奬，1998年IEEE定製集成電路會議*論文奬。他是《數據轉換係統設計原理》(IEEE齣版，1995)和《RF微電子學》(Prentice Hall齣版，1998)的作者，以及《單片鎖相環和時鍾恢復電路》(IEEE齣版，1996)的編者。

文摘

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序言

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《現代模擬集成電路設計》 一本引領您深入模擬電路設計核心的權威指南 在瞬息萬變的電子技術浪潮中，模擬集成電路作為信息處理和信號轉換的基石，其重要性愈發凸顯。從高性能通信設備到精密醫療儀器，從智能消費電子到尖端科學研究，無處不閃耀著模擬電路的智慧光芒。然而，隨著半導體工藝的飛速發展和集成度的不斷提升，現代模擬集成電路的設計變得日益復雜和富有挑戰性。這要求設計者不僅要掌握紮實的理論基礎，更要具備豐富的實踐經驗和對前沿技術的敏銳洞察。 《現代模擬集成電路設計》正是這樣一本旨在為廣大電子工程領域的學生、研究人員和工程師提供係統性、前瞻性指導的著作。本書並非對某一特定設計工具或工藝節點的詳盡手冊，而是聚焦於模擬集成電路設計中那些永恒不變的核心原理、關鍵技術和通用方法論。通過對這些根本性問題的深入剖析，本書將幫助讀者建立起堅實的設計框架，從而能夠靈活應對各種復雜的實際設計挑戰，並快速適應未來技術的演進。 本書的核心價值與獨特之處 與許多側重於特定應用的教科書不同，《現代模擬集成電路設計》強調的是“設計思想”和“設計方法”。它並非簡單羅列電路圖和公式，而是從根本上探討“為什麼”要這樣做，以及“如何”纔能設計齣高性能、高可靠性的模擬電路。本書的獨特性體現在以下幾個方麵： 深厚的理論根基與直觀的工程理解相結閤： 本書在介紹基本概念時，力求嚴謹的理論推導，但更注重將抽象的理論轉化為工程師易於理解的物理直覺。通過大量的類比、圖示和實例分析，幫助讀者深入理解電路的行為機製，而非僅僅停留在數學公式層麵。 覆蓋模擬設計全流程的廣度與深度： 從基本的晶體管模型和運放原理，到復雜的低噪聲設計、高精度數據轉換器、電源管理單元等，本書幾乎涵蓋瞭現代模擬集成電路設計中的所有關鍵領域。每一部分都進行瞭深入的講解，確保讀者能夠獲得全麵的認識。 強調設計者的思維模式與問題解決能力： 模擬電路設計並非簡單的元件堆砌，而是一個充滿權衡和優化的過程。本書將引導讀者學會如何分析設計指標之間的衝突，如何在噪聲、功耗、速度、精度、麵積等多個維度之間做齣明智的取捨，從而設計齣符閤實際需求的最佳方案。 麵嚮未來技術發展的洞察力： 盡管本書聚焦於核心原理，但它始終關注著半導體技術的發展趨勢，並探討瞭這些趨勢對模擬電路設計帶來的影響。例如，如何在高壓和低功耗工藝下設計高性能電路，如何在高頻下處理信號，以及如何應對工藝 Variation 帶來的挑戰等。 精煉的語言和清晰的結構： 本書的語言力求精煉、準確，避免不必要的術語和冗餘的描述。章節之間的邏輯關係清晰，結構組織閤理，方便讀者循序漸進地學習和迴顧。 本書內容概述：構建您的模擬設計知識體係 《現代模擬集成電路設計》從基礎齣發，逐步深入，為讀者構建一個全麵而係統的模擬電路設計知識體係。 第一部分：模擬電路設計的基礎 本部分為讀者打下堅實的基礎，重點在於理解核心器件和基本電路單元的行為。 半導體器件模型： 深入剖析 MOSFET 和雙極型晶體管的模型，不僅包括理想模型，更涵蓋瞭各種非理想效應，如溝道長度調製、體效應、閾值電壓變化、寄生效應等。理解這些模型是進行精確電路分析和仿真的前提。 基本放大器電路： 學習各種基本放大器拓撲結構，如共源極、共漏極、共柵極放大器，以及它們在不同應用場景下的優缺點。重點分析它們的增益、輸入輸齣阻抗、帶寬和噪聲特性。 差分放大器與電流鏡： 差分放大器是許多高性能模擬電路的核心，本書將深入講解其工作原理、共模抑製比（CMRR）、電源抑製比（PSRR）等關鍵指標。同時，對各種電流鏡拓撲結構及其性能進行詳細分析。 反饋與穩定性： 反饋是提高電路性能、實現精確控製的關鍵。本書將深入講解負反饋的四種基本組態，以及反饋對電路增益、帶寬、失真和噪聲的影響。更重要的是，將詳細探討電路的穩定性問題，包括伯德圖、相裕、增益裕度等概念，以及如何保證電路的穩定工作。 頻率響應分析： 模擬電路的頻率響應決定瞭其信號處理能力。本書將詳細講解極點、零點、帶寬的概念，以及如何通過分析電路的傳遞函數來預測其頻率特性，並介紹提高電路帶寬的常用技術。 第二部分：模擬集成電路設計中的關鍵技術 本部分深入探討現代模擬集成電路設計中的核心挑戰和解決方案。 噪聲分析與抑製： 噪聲是模擬電路設計中最棘手的挑戰之一。本書將係統介紹各種噪聲源（熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲等），並提供一套完整的噪聲分析方法。重點講解如何選擇閤適的器件和電路拓撲來最小化噪聲，以及如何設計低噪聲放大器（LNA）。 運算放大器設計： 運算放大器是構成復雜模擬係統的基石。本書將從零開始講解高性能運算放大器的設計，包括多級運放的增益和帶寬補償技術，以及如何設計高輸齣驅動能力和高共模抑製比的運放。 電流和電壓基準源： 精確的基準源是許多模擬電路（如 ADC、DAC、電源管理）工作的前提。本書將介紹各種電流和電壓基準源的設計原理，包括帶隙基準源、二極管基準源等，並分析其精度、溫度漂移和電源抑製性能。 低壓和低功耗設計： 隨著移動設備和物聯網的普及，低壓低功耗設計變得越來越重要。本書將探討在低壓供電下如何設計高性能模擬電路，包括亞閾值電路、摺疊式輸齣級等技術。 CMOS 模擬開關和多路復用器： 開關在信號路由和模擬信號處理中扮演著重要角色。本書將深入講解 CMOS 模擬開關的導通電阻、截止電流、電荷注入等非理想效應，以及如何設計高性能的多路復用器。 第三部分：復雜模擬集成電路模塊的設計 本部分將前麵介紹的原理和技術應用於設計更復雜的模擬集成電路模塊。 數模轉換器（DAC）和模數轉換器（ADC）： 數據轉換器是連接數字世界和模擬世界的橋梁。本書將詳細介紹各種 ADC 和 DAC 的架構，如逐次逼近型（SAR）、流水綫型（Pipeline）、Σ-Δ 型等，並重點分析它們的精度、速度、功耗和分辨率等指標。 鎖相環（PLL）與頻率閤成器： PLL 在通信、時鍾生成和頻率閤成中至關重要。本書將深入講解 PLL 的工作原理、閉環特性、抖動分析，以及如何設計高性能的頻率閤成器。 電源管理電路： 現代電子設備對電源管理提齣瞭更高的要求。本書將介紹低壓差綫性穩壓器（LDO）、開關模式電源（SMPS）等基本電源管理單元的設計，以及如何優化它們的效率、紋波和瞬態響應。 射頻（RF）模擬電路設計簡介： 隨著無綫通信技術的發展，RF 模擬電路設計成為一個熱門領域。本書將對 RF 鏈路中的關鍵模塊進行介紹，如低噪聲放大器（LNA）、混頻器、壓控振蕩器（VCO）等，並簡要介紹 RF 集成電路設計中的特殊挑戰。 第四部分：設計方法與實踐 本部分將引導讀者將理論知識轉化為實際設計能力。 工藝和版圖考慮： 模擬電路的性能很大程度上取決於版圖設計。本書將介紹版圖設計的基本原則，如何考慮匹配、寄生效應、信號完整性等問題，並探討工藝 Variation 對電路性能的影響。 電路仿真與驗證： 仿真是在設計過程中不可或缺的工具。本書將介紹常用的電路仿真工具（如 SPICE）及其使用方法，並強調仿真結果的解讀和與理論分析的對比。 設計自動化和工具： 簡要介紹模擬集成電路設計流程中的自動化工具，以及它們如何提高設計效率。 設計中的權衡與優化： 再次強調設計中的權衡藝術，引導讀者學會如何根據實際需求，在性能、功耗、麵積、成本等多個維度之間找到最佳平衡點。 本書的讀者對象 高等院校電子工程、微電子學、通信工程等專業的本科生和研究生： 為您打下堅實的模擬電路設計理論基礎，為未來的學習和研究奠定堅實根基。 集成電路設計工程師： 幫助您係統梳理和深化對模擬集成電路設計原理的理解，掌握解決復雜設計問題的通用方法，提升設計能力。 對模擬集成電路設計感興趣的業餘愛好者和技術人員： 提供一個清晰的學習路徑，幫助您從零開始，逐步掌握模擬電路設計所需的知識和技能。 結語 《現代模擬集成電路設計》不僅僅是一本教科書，它更是一位經驗豐富的導師，將引領您穿越模擬電路設計的復雜世界，揭示其內在的優雅與精妙。通過對本書的學習，您將能夠更深刻地理解模擬電路的運行機製，掌握設計高性能、高可靠性模擬集成電路的關鍵技術，並為應對未來電子技術發展帶來的機遇和挑戰做好充分準備。這本書將成為您在模擬集成電路設計道路上不可或缺的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖質量，也讓人印象深刻，體現瞭齣版社的專業水準。雖然是技術類書籍，但整體視覺感受並不枯燥。電路圖清晰、標注規範，尤其是一些關鍵性能麯綫的繪製，麯綫走勢和關鍵工作點的標記都非常明確，這在分析電路的動態特性時極為重要。我尤其注意到，書中對二級管連接（Diode-Connected）晶體管的解釋部分，配有詳細的I-V特性圖，直觀展示瞭它如何作為理想電流源或電阻看待的原理。再者，它在處理數學推導時，善於使用不同的字體和布局來區分變量和常數，避免瞭長時間閱讀後眼睛的疲勞。這種注重細節的編排，極大地提升瞭我在學習復雜設計規範時的專注度。不像有些譯本，插圖模糊不清，公式排版混亂，讓人不得不拿著筆對照原文來對照理解，這本書的印刷質量完全可以支持長時間的案頭研究和批注。

評分☆☆☆☆☆

這本《模擬CMOS集成電路設計》的教材，拿到手沉甸甸的，光是封麵設計就透著一股嚴謹和專業範兒。我剛開始翻閱的時候，立刻就被它詳實的內容深度所震撼瞭。它不是那種淺嘗輒止、隻介紹概念的入門讀物，而是真正深入到瞭晶體管的物理層麵，講解瞭亞閾值區和飽和區的各種非理想效應，這一點對於想真正掌握模擬電路設計精髓的人來說，簡直是寶藏。比如，它對噪聲特性的分析，不是簡單地羅列幾個公式，而是從熱噪聲、閃爍噪聲的本質來源一步步推導，再結閤實際電路結構給齣優化建議，感覺像是請瞭一位經驗豐富的教授在身邊手把手指導，每一個細節都扣得很緊。而且，教材中穿插的大量設計實例，都取材於業界常見的拓撲結構，比如各種高精度運放、低噪聲放大器，不僅僅是理論推導，更注重實際版圖布局和工藝參數對性能的影響，這對於我們這些想從理論走嚮實踐的工程師來說，無疑是跨越瞭一道至關重要的門檻。讀完前幾章，我對CMOS器件的理解深度已經有瞭質的飛躍，不再是死記硬背參數，而是真正理解瞭為什麼某些參數會互相製約，如何在不同的設計目標之間進行巧妙的權衡取捨。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書的閱讀體驗並非一帆風順，它對讀者的基礎知識要求相當高。如果你對半導體物理和基本的器件工作原理沒有紮實的背景，初讀起來可能會感到吃力。我記得剛接觸到那些復雜的模型方程時，著實花瞭不少時間去消化和理解那些希臘字母代錶的物理意義。但正是這種挑戰性，讓這本書的價值愈發凸顯。它逼著你去思考，而不是被動接受。我特彆欣賞作者在講解反饋機製和穩定性分析時所采用的清晰邏輯鏈條。從波特圖的繪製到相位裕度的計算，每一步的銜接都極其自然流暢，仿佛在解一個精心設計的謎題。它沒有迴避那些晦澀難懂的部分，而是用圖示和對比的方法，將復雜的概念分解成易於理解的模塊。例如，在講解摺疊式運算放大器時，它不僅給齣瞭電路圖，還深入分析瞭共模抑製比（CMRR）和電源抑製比（PSRR）是如何受到特定晶體管尺寸影響的，這比教科書上常見的簡單分析深入瞭不止一個層次，確實是“名校精選”應有的水準。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到驚喜的是它對現代CMOS工藝的適應性討論。如今的集成電路設計早已不是幾十年前的“大牛管”時代，先進的深亞微米甚至納米工藝帶來瞭許多新的挑戰，比如有限的增益帶寬積、閾值電壓的隨機性（Mismatch）等。這本教材非常與時俱進地探討瞭這些現代工藝效應。我記得有一章專門分析瞭匹配誤差對精密采樣保持電路的影響，它不僅僅停留在統計學層麵，更是結閤瞭實際的版圖設計規則，比如“靠近原則”和“共質心布局”對降低失配的實際效果進行瞭量化分析。這種理論結閤實踐、兼顧曆史發展與未來趨勢的敘事方式，讓這本書的實用價值大大增加。它不像一些老教材那樣，雖然原理正確，但套用到最新的工藝節點上卻束手無策。這本教材仿佛在教你如何打造一把可以適應未來戰場的多功能瑞士軍刀，而不是一把隻適閤特定環境的專用工具。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，對於任何一個嚴肅的模擬IC設計工程師或研究生來說，這本書幾乎可以作為案頭必備的參考手冊。它的覆蓋麵廣，從基礎的偏置電路到復雜的鎖相環（PLL）中的關鍵模塊，都有深入的講解。我個人認為，它最大的價值在於提供瞭一種係統化的、自洽的設計哲學。它教的不僅僅是“如何搭建一個OTA（運算跨導放大器）”，而是“在給定的工藝和規格下，如何通過係統的迭代和優化，設計齣一個滿足要求的OTA”。書中的一些高級話題，比如低壓差設計（LDO）的環路補償技巧，以及開關電容網絡的非理想性分析，都體現瞭作者在領域內深厚的積纍。雖然初看起來篇幅巨大，內容密度極高，但如果能沉下心來，結閤動手仿真（比如使用SPICE），這本書絕對能幫助讀者構建起一套堅不可摧的模擬設計知識體係框架，使其在麵對真實項目時，能夠胸有成竹，少走彎路。