9787030315199 高频CMOS模拟集成电路基础 科学出版社 Duran Leb pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Duran Leblebici 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030315199

商品编码：29452303218

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名：高频CMOS模拟集成电路基础

定价：60.00元

作者：Duran Leblebici

出版社：科学出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787030315199

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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莱布莱比吉编著的《高频CMOS模拟集成电路基础（影印版）》是“国外电子信息精品著作”系列之一，系统地介绍了高频集成电路体系的构建与运行，重点讲解了晶体管级电路的工作体系，设备性能影响及伴随响应，以及时域和频域上的输入输出特性。

内容提要

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莱布莱比吉编著的《高频CMOS模拟集成电路基础（影印版）》以设计为核心理念从基础模拟电路讲述到射频集成电路的研发。系统地介绍了高频集成电路体系的构建与运行，重点讲解了晶体管级电路的工作体系，设备性能影响及伴随响应，以及时域和频域上的输入输出特性。
《高频CMOS模拟集成电路基础（影印版）》适合电子信息专业的高年级本科生及研究生作为RFCMOS电路设计相关课程的教材使用，也适合模拟电路及射频电路工程师作为参考使用。

目录

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Preface1 Components of analog CMOS ICs 1.1 MOS transistors 1.1.1 Current-voltage relations of MOS transistors 1.1.1.1 The basic current-voltage relations without velocitysaturation 1.1.1.2 Current-voltage relations under velocity saturation 1.1.1.3 The sub-threshold regime 1.1.2 Determination of model parameters and related secondaryeffects 1.1.2.1 Mobility 1.1.2.2 Gate capacitance 1.1.2.3 Threshold voltage 1.1.2.4 Channel length modulation factor 1.1.2.5 Gate length （L） and gate width （W） 1.1.3 Parasitics of MOS transistors 1.1.3.1 Parasitic capacitances 1.1.3.2 The high-frequency figure of merit 1.1.3.3 The parasitic resistances 1.2 Passive on-chip ponents 1.2.1 On-chip resistors 1.2.2 On-chip capacitors 1.2.2.1 Passive on-chip capacitors 1.2.2.2 Varactors 1.2.3 On-chip inductors2 Basic MOS amplifiers: DC and low-frequency behavior 2.1 Common source （grounded source） amplifier 2.1.1 Biasing 2.1.2 The small-signal equivalent circuit 2.2 Active transistor loaded MOS amplifier（CMOS inverter asanalog amplifier） 2.3 Common-gate （grounded-gate） amplifier 2.4 Common-drain amplifier （source follower） 2.5 The long tailed pair 2.5.1 The large signal behavior of the long tailed pair 2.5.2 Common-mode feedback3 High-frequency behavior of basic amplifiers 3.1 High-frequency behavior of a mon-source amplifier 3.1.1 The R-C load case 3.2 The source follower amplifier at radio frequencies 3.3 The mon-gate amplifier at high frequencies 3.4 The cascode amplifier 3.5 The CMOS inverter as a transimpedance amplifier 3.6 MOS transistor with source degeneration at high frequencies 3.7 High-frequency behavior of differential amplifiers 3.7.1 The R-C loaded long tailed pair 3.7.2 The fully differential, current-mirror loaded amplifier 3.7.3 Frequency response of a single-ended output long tailedpair 3.7.4 On the input and output admittances of the long tailedpair 3.8 Gain enhancement techniques for high-frequency amplifiers 3.8.1 Additive approach: distributed amplifiers 3.8.2 Cascading strategies for basic gain stages 3.8.3 An example: the Cherry-Hooper amplifier4 Frequency-selective RF circuits 4.1 Resonance circuits 4.1.1 The parallel resonance circuit 4.1.1.1 The quality factor of a resonance circuit 4.1.1.2 The quality factor from a different point of view 4.1.1.3 The Q enhancement 4.1.1.4 Bandwidth of a parallel resonance circuit 4.1.1.5 Currents of L and C branches of a parallel resonancecircuit 4.1.2 The series resonance circuit 4.1.2.1 Component voltages in a series resonance circuit 4.2 Tuned amplifiers 4.2.1 The mon-sot/rce tuned amplifier 4.2.2 Thi tuned cascode amplifier 4.3 Cascaded tuned stages and the staggered tuning 4.4 Amplifiers loaded with coupled resonance circuits 4.4.1 Magic coupling 4.4.2 Capacitive coupling 4.5 The gyrator: a valuable tool to realize high-value on-chipinductances 4.5.1 Parasitics of a non-ideal gyrator 4.5.2 Dynamic range of a gyrat0r-based inductor 4.6 The low-noise amplifier （LNA） 4.6.1 Input impedance matching 4.6.2 Basic circuits suitable for LNAs 4.6.3 Noise in amplifiers 4.6.3.1 Thermal noise of a resistor 4.6.3.2 Thermal noise of a MOS transistor 4.6.4 Noise in LNAs 4.6.5 The differential LNA5 L-C oscillators 5.1 The negative resistance approach to L-C oscillators 5.2 The feedback approach to L-C oscillators 5.3 Frequency stability of L-C oscillators 5.3.1 Crystal oscillators 5.3.2 The phase-lock technique 5.3.3 Phase noise in oscillators6 Analog-digital interface and system-level design considerations 6.1 General observations 6.2 Discrete-time sampling 6.3 Influence of sampling clock jitter 6.4 Quantization noise 6.5 Converter specifications 6.5.1 Static specifications 6.5.2 Frequency-domain dynamic specifications 6.6 Additional observations on noise in high-frequency ICsAppendix A Mobility degradation due to the transversal fieldAppendix B Characteristic curves and parameters of AMS 0.35 micronNMOS and PMOS transistorsAppendix C BSIM3-v3 parameters of AMS 0.35 micron NMOS and PMOStransistorsAppendix D Current sources and current mirrors D.1 DC current sources D.2 Frequency characteristics of basic current mirrors D.2.1 Frequency characteristics for normal saturation D.2.2 Frequency characteristics under velocity saturationReferencesIndex

作者介绍

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文摘

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序言

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《微纳电子学：器件、电路与系统设计》 内容简介 本书是一部深入探讨微纳电子学领域前沿理论与实践应用的学术著作。从半导体材料的微观物理特性出发，逐步深入到微纳尺度下晶体管器件的物理机制、工作原理及其在集成电路中的实现。全书分为器件篇、电路篇和系统篇三大部分，旨在为读者构建一个由微观粒子到宏观系统，由理论分析到实际设计的完整知识体系。 器件篇：微纳电子器件的物理基础与建模 本篇着重于微纳电子器件的物理本质和建模方法，为理解复杂集成电路的设计奠定坚实基础。 第一章：半导体物理基础与量子效应 从晶体管的基本构成单元——半导体材料入手，回顾了能带理论、空穴和电子的输运机制，并引入了费米-狄拉克统计。 深入探讨了在微纳尺度下，量子力学效应（如量子隧穿、量子限制效应）对器件性能的影响，以及这些效应如何改变了传统经典物理模型在微纳器件上的适用性。 讲解了掺杂技术、载流子浓度控制等关键工艺参数如何影响半导体的导电性能。 引入了固态物理中的一些重要概念，如声子、缺陷等，以及它们对载流子散射和器件可靠性的影响。 第二章：CMOS器件的物理模型与参数提取 详细阐述了CMOS（互补金属氧化物半导体）技术的核心器件——MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）的工作原理。 从阈值电压、亚阈值摆幅、栅极电容、沟道长度调制效应等关键参数出发，逐一剖析了MOSFET在不同工作区域（亚阈值区、线性区、饱和区）下的电学特性。 介绍了多种MOSFET的物理模型，包括拟二维模型、基于物理的仿真模型（如BSIM系列模型）的构建原理和关键方程。 重点讲解了模型参数的提取方法，包括基于实验测量数据的拟合技术、以及不同工艺技术下参数的变化趋势和影响因素。 讨论了短沟道效应、热电子效应、热载流子注入等微纳器件特有的不良效应，并给出了相应的物理描述和模型处理方法。 第三章：其他微纳电子器件及其应用 除了CMOS器件，本章还介绍了其他在微纳电子学中扮演重要角色的器件。 双极型晶体管（BJT）：回顾了BJT的PN结特性、载流子注入和扩散过程，以及其在电流放大和开关方面的应用。虽然CMOS是主流，但BJT在某些高速、高功率或特定模拟应用中仍有其独特优势。 异质结器件：如HEMT（高电子迁移率晶体管）和HBT（异质结双极晶体管），讲解了不同半导体材料的能带错配如何产生二维电子气（2DEG）或增强载流子输运，及其在高频、低噪声应用中的关键作用。 新兴器件：简要介绍了如FinFET（鳍式场效应晶体管）、GAAFET（栅极全环绕晶体管）等三维器件结构，分析了其在克服传统平面CMOS器件短沟道效应方面的优势，以及在更先进工艺节点下的应用前景。 忆阻器、相变存储器等非易失性存储器：探讨了这些新型器件的工作原理和潜在应用，特别是其在存内计算、神经网络硬件等领域的革新潜力。 电路篇：微纳电子电路的设计理论与方法 本篇将目光从单个器件转向多个器件组成的电路，深入探讨微纳电子电路的分析、设计及优化技术。 第四章：模拟集成电路基本概念与设计流程 系统梳理了模拟集成电路设计的核心概念，包括跨导、跨阻、增益、带宽、噪声、失真、功耗等关键性能指标。 详细阐述了从规格定义、电路拓扑选择、器件尺寸确定、仿真验证到版图设计的完整设计流程。 介绍了版图设计规则（DRC）和版图可制造性检查（LVS）的重要性，以及它们如何确保电路在实际制造中的可靠性。 讨论了设计过程中可能遇到的挑战，如工艺偏差、寄生效应、串扰等，并提出了相应的规避或补偿策略。 第五章：基本模拟电路模块设计 电流镜与电流源：深入分析了不同类型的电流镜（如威尔逊电流镜、Cascode电流镜）的精度、输出阻抗和共模抑制比。讲解了如何设计精确的电流源以提供稳定的偏置电流。 差分放大器：详细分析了差分对的共模输入范围、输出摆幅、共模抑制比（CMRR）以及如何通过尾电流源优化其性能。介绍了具有共模反馈的差分放大器。 运放（Op-amp）：覆盖了单级、两级和多级运放的设计。详细分析了运放的开环增益、单位增益带宽（UGBW）、相位裕度、压摆率（Slew Rate）、输入失调电压、输入偏置电流和输出阻抗。探讨了补偿技术（如米勒补偿）以确保稳定性。 滤波器：介绍了有源RC滤波器（如Sallen-Key拓扑）和OTA-C滤波器，分析了它们在低频和中频应用中的性能。讨论了滤波器的阶数、Q值、截止频率等参数的设计。 第六章：高速/高频模拟电路设计 噪声分析与低噪声设计：详细分析了器件噪声（热噪声、闪烁噪声）和电路噪声的来源。讲解了如何通过噪声系数（NF）来量化低噪声放大器（LNA）的性能，并介绍了降低噪声的设计技术，如使用大尺寸器件、优化偏置电流、采用多级LNA等。 失真分析与线性设计：深入研究了谐波失真（HD）和互调失真（IMD），并分析了器件非线性对信号完整性的影响。介绍了提高线性度的设计方法，如采用回馈技术、推挽输出级、线性化偏置等。 高频寄生效应与补偿：分析了在GHz甚至THz频率下，栅极电容、引线电感、衬底耦合等寄生参数对电路性能的严重影响。讲解了如何通过优化版图布局、采用三端式器件模型、并进行电感和电容补偿来提高电路的高频性能。 混频器、倍频器与PLL（锁相环）：介绍了这些在高频通信系统中至关重要的模块的设计原理和实现方法。 第七章：混合信号电路设计 ADC（模数转换器）：深入讲解了不同类型的ADC，如逐次逼近型（SAR）、流水线型（Pipeline）、Σ-Δ（Sigma-Delta）型。分析了其分辨率、采样率、功耗、线性度（DNL, INL）等关键指标，并介绍了相应的电路拓扑和设计挑战。 DAC（数模转换器）：介绍了电阻网络型、电容阵列型、R-2R型DAC的工作原理。分析了其分辨率、建立时间、非线性度等参数。 频率合成器与时钟生成：介绍了锁相环（PLL）和延迟锁定环（DLL）在生成稳定精确时钟信号中的作用。分析了其抖动、锁定时间、频率精度等性能。 数模混合信号版图设计：强调了在版图设计中如何处理数字信号和模拟信号之间的串扰，如何进行电源和地的隔离，以及如何减小模拟部分对数字噪声的敏感度。 系统篇：微纳电子系统的集成与挑战 本篇将视角提升到整个微纳电子系统层面，探讨器件和电路如何集成到复杂系统中，以及在系统层面需要考虑的整体优化和新兴趋势。 第八章：片上系统（SoC）与集成设计 SoC架构：介绍了SoC的基本概念，即在一个芯片上集成尽可能多的功能模块，包括CPU、GPU、DSP、内存、I/O接口以及各种专用加速器。 IP核（Intellectual Property Core）：讲解了IP核在SoC设计中的作用，以及如何进行IP核的集成和验证。 互连技术：探讨了片上总线（如AMBA AHB, AXI）的设计和优化，以及如何有效地管理片上数据流。 低功耗设计技术：在SoC层面，功耗是关键挑战。本节深入研究了各种低功耗设计策略，包括动态电压频率调整（DVFS）、时钟门控、电源门控、以及使用低功耗工艺和架构。 可靠性与测试：在SoC中，芯片的可靠性和可测试性至关重要。本节讨论了故障模型、测试向量生成、边界扫描（BIST）等技术。 第九章：新兴微纳电子技术与未来发展 先进封装技术：介绍了三维集成（3D IC）、多芯片模块（MCM）、扇出型晶圆级封装（Fan-out WLP）等先进封装技术，以及它们如何克服摩尔定律的挑战，实现更高集成度和性能。 异构集成：探讨了不同类型器件（如CMOS、MEMS、光电子器件、传感器）和不同材料（如III-V族化合物半导体、碳纳米管）在同一芯片上的集成，以及由此带来的新应用领域。 计算存储（Compute-in-Memory）：结合了计算和存储功能，旨在解决数据搬运瓶颈。介绍了基于忆阻器、相变存储器等新器件的计算存储架构，以及其在AI和大数据处理中的潜力。 生物电子学与神经形态计算：探讨了微纳电子学与生物系统的交叉，以及模拟大脑结构的神经形态计算芯片的设计理念和实现方式。 第十章：设计自动化工具与仿真流程 EDA（Electronic Design Automation）工具链：详细介绍了从前端设计（RTL设计、逻辑综合）到后端设计（布局布线、时序分析、功耗分析）的整个EDA工具流程。 仿真器：讨论了不同类型的仿真器，包括行为级仿真、RTL仿真、门级仿真、SPICE级电路仿真，以及它们在设计验证中的作用。 形式化验证：介绍了使用数学方法来证明设计属性的正确性，以弥补传统仿真方法的不足。 模型检验与静态分析：探讨了这些在复杂设计中发现潜在错误的自动化技术。 本书特色 理论与实践并重：既深入阐述了微纳电子器件和电路背后的物理原理，又提供了大量的电路设计实例和工程实践建议。 循序渐进的结构：从最基础的半导体物理，到复杂的系统集成，逻辑清晰，便于读者逐步掌握。 前沿技术展望：涵盖了当前和未来微纳电子学领域的重要发展方向，为读者提供广阔的视野。 面向多层次读者：适合于电子工程、微电子学、集成电路设计等相关专业的本科生、研究生，以及从事相关领域研发工作的工程师。 本书致力于为读者提供一个全面、深入、前沿的微纳电子学知识体系，帮助读者掌握现代集成电路设计所需的关键理论与实践技能，从而应对快速发展的电子产业挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的冲击是，它彻底颠覆了我对传统金融风险管理的一些固有认知。我原本以为，随着量化交易和高频交易的普及，风险控制主要集中在算法的稳定性和延迟上。然而，这本书却将焦点放在了“系统性脆弱性”和“黑天鹅事件的结构性诱因”上。作者是一位资深的宏观经济学家兼金融工程师，他构建了一个非常精妙的复杂网络模型，用以模拟全球金融市场间信息的传递速度与失真度。书中对2008年金融危机和近几年特定资产泡沫的案例分析尤其精彩，他没有简单地归咎于不良贷款，而是深入挖掘了衍生品市场中“隐藏的杠杆链”是如何通过看似独立的金融机构相互传染的。阅读过程中，我不得不经常停下来，查阅一些跨学科的知识点，比如网络拓扑学在金融建模中的应用。这本书的行文风格略显晦涩，充满了严谨的数学推导和经济学理论的引用，但一旦消化吸收，那种豁然开朗的感觉非常美妙。它更像是一部研究全球经济脉搏的“诊断手册”，而不是一本简单的教科书，对于希望站在更高维度理解金融波动的专业人士来说，是不可多得的深度分析。

评分☆☆☆☆☆

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最近我对可持续能源的转型特别感兴趣，因此买下了这本关于先进材料科学的书籍。坦白说，这本书的专业性超出了我预期的范围，它不是一本普及读物，而更像是一部面向资深研究人员的参考手册。书中对新型钙钛矿太阳能电池的缺陷工程和界面稳定性问题进行了极其详尽的讨论，包含了大量的晶体结构图谱和电化学阻抗谱分析结果。我花了好几天时间才勉强跟上作者在“缺陷钝化机制”上的论述，其中涉及到的半导体物理和量子化学知识密度非常高。不过，最让我印象深刻的是它对“规模化生产的瓶颈”的坦诚剖析。作者没有过多渲染前景，而是客观地指出了当前实验室成果向工业级转化过程中，材料纯度、长期热稳定性以及成本控制这三大难题的复杂性。这本书的价值在于其无可辩驳的实验数据和深入骨髓的理论支撑，它让读者清楚地认识到，能源革命的真正壁垒往往隐藏在微观的材料层面，需要极大的耐心和精确度去攻克。

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我一直对古典音乐的历史演变抱有浓厚的兴趣，这本书则聚焦于十九世纪末期欧洲乐团组织形态的变革及其对音乐表达的影响。这本书的视角非常独特，它没有像传统音乐史那样侧重于作曲家的生平或作品分析，而是将重点放在了“乐团的机构化”和“指挥艺术的兴起”这两个社会学层面上。作者是一位出色的音乐社会学家，他详细考证了瓦格纳对管弦乐团编制的革新如何反过来限制了某些特定乐器的表现力，以及德奥地区早期职业乐团的“军旅式”管理模式对演奏风格的塑造。书中对当时报纸评论、乐谱修订稿和乐团财务记录的引用，生动地还原了那个时代音乐家们在体制内寻求艺术自由的挣扎。阅读过程中，我仿佛能听到那个时代乐团排练的喧嚣，感受到柏林爱乐乐团在福特万格勒手中逐渐定型的张力。对于那些不仅想听音乐，更想了解音乐是如何被“制造”和“呈现”的听众来说，这本书提供了无与伦比的洞察力，它将音乐史从艺术殿堂拉入了真实的社会经济背景之中。