模拟CMOS集成电路设计 电子与通信 书籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302489856

商品编码：29686061811

商品基本信息，请以下列介绍为准
商品名称：	模拟CMOS集成电路设计 电子与通信 书籍
作者：	(美)Behzad Razavi著
定价：	128.0
出版社：	清华大学出版社
出版日期：
ISBN：	9787302489856
印次：
版次：	2
装帧：
开本：	16开

内容简介

本书讲述模拟CMOS集成电路的分析与设计方法，阐述当前产业背景下学生和一线工作的工程师需要掌握的基本原理和新理念新方法。

《模拟CMOS集成电路设计》—— 探索微观世界里的精密脉动 在信息技术飞速发展的今天，集成电路（IC）无疑是驱动这一切的基石。而在这浩瀚的IC领域中，模拟CMOS集成电路设计更是其中至关重要且极具挑战性的一环。本书，以其深厚的理论功底和前沿的设计理念，为读者打开了一扇通往微观世界精密脉动的大门，引领我们深入理解并掌握模拟CMOS集成电路的设计精髓。 一、 洞悉模拟CMOS的奥秘：从基础到核心 本书的起点，并非仅仅停留在概念的介绍，而是将读者带入模拟CMOS技术最核心的层面。首先，我们会深入剖析CMOS器件的工作原理，详细阐述MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）的结构、特性以及在模拟电路中的应用。从基本的开关特性到不同工作区域（截止区、线性区、饱和区）下的行为，都将得到详尽的讲解。我们不仅仅关注理论公式，更注重通过直观的物理模型和仿真演示，让读者真正理解这些微小晶体管如何在电路中扮演着电流和电压的“指挥家”。 接着，本书将系统性地介绍模拟CMOS电路设计的基础概念。这包括了差分放大器、电流镜、有源负载等基本构建模块的原理、特性和设计考量。每一个模块的设计都并非独立存在，而是相互关联，为构建更复杂的模拟电路打下坚实的基础。例如，差分放大器作为模拟电路中最基础也是最重要的单元之一，其共模抑制比（CMRR）、开环增益、带宽等关键参数的计算和优化，都将贯穿本书的讲解。电流镜，作为实现精确电流复制的关键技术，其各种结构（如二极管连接电流镜、威尔逊电流镜、镜像电流镜等）的优缺点，以及如何克服其非理想性，也将得到深入探讨。 二、 深入设计实践：掌握关键模拟电路模块 掌握了基础理论，本书便带领读者进入实际的设计领域，专注于模拟CMOS集成电路中几个关键且应用广泛的模块。 运算放大器（Op-amp）设计： 运算放大器是模拟电路中的“万能砖”，其设计复杂度高，对性能要求也最为严苛。本书将从单级、双级到多级运算放大器的设计进行系统讲解。我们会详细分析运算放大器的各种性能指标，如增益、带宽、压摆率、输出阻抗、输入阻抗、功耗、噪声等，并探讨如何通过不同的拓扑结构（如折叠式共源共栅、源极跟随输出级等）和偏置技术来优化这些指标。噪声分析是运算放大器设计中的一个重要环节，本书将深入讲解各种噪声源（如热噪声、闪烁噪声、散粒噪声）的产生机理，以及如何通过电路设计来降低噪声对信号的影响。稳定性分析也是不可或缺的部分，对于多级运算放大器，我们需要理解其频率响应和相位裕度，并掌握补偿技术（如密勒补偿、极点补偿）以确保电路的稳定工作。 滤波器设计： 模拟滤波器在信号调理、抗混叠等环节中扮演着至关重要的角色。本书将从基本的RC滤波器讲起，逐步深入到更复杂的有源RC滤波器（如Sallen-Key、MFB）和利用MOSFET作为电阻的有源滤波器。我们会详细介绍巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、贝塞尔（Bessel）等不同类型的滤波器特性，以及如何根据应用需求选择合适的滤波器类型和设计参数。对于集成电路设计而言，如何用MOSFET模拟出高精度、低失真的电阻，以及如何处理寄生效应，都将是重点讨论的内容。 数模转换器（DAC）与模数转换器（ADC）设计： 数字信号与模拟信号的转换是现代电子系统中的核心环节。本书将深入讲解各种DAC和ADC的拓扑结构，如电阻开关式DAC、电流驱动式DAC、逐次逼近型ADC、流水线式ADC、Σ-Δ ADC等。我们会分析不同转换器类型的精度、速度、功耗和分辨率等关键指标，并讨论如何在CMOS工艺下实现高精度、低功耗的设计。对于ADC的设计，量化噪声、线性度（DNL, INL）以及采样保持电路的设计都将是重点。 低压低功耗设计技术： 随着移动设备和物联网的兴起，低压低功耗设计已成为模拟CMOS设计的重要方向。本书将介绍一系列低功耗设计策略，包括使用更小的器件尺寸、低阈值电压MOSFET、共享电流源、低功耗偏置技术、自适应偏置技术等。我们还将探讨如何权衡功耗与性能之间的关系，以及如何利用亚阈值区操作等技术来进一步降低功耗。 三、 应对设计挑战：从理论到实践的桥梁 模拟CMOS集成电路的设计并非一帆风顺，存在着诸多挑战，本书将帮助读者一一攻克。 工艺变化与失配： 半导体制造工艺存在固有的不确定性，器件参数会发生偏移和失配。本书将深入分析工艺变化对电路性能的影响，并介绍如何通过差分结构、自偏置技术、自动增益控制（AGC）等来提高电路的鲁棒性。 噪声与干扰： 模拟电路对噪声和干扰尤为敏感。本书将详细讲解噪声的来源和传播途径，并介绍各种抑制噪声的技术，如低噪声放大器设计、屏蔽、接地设计、电源抑制比（PSRR）优化等。 寄生效应： 在集成电路中，各种寄生电容、寄生电阻和寄生电感都会对电路性能产生影响。本书将分析这些寄生效应的来源，并提出相应的补偿和优化方法。 版图设计与布线： 良好的版图设计是实现高性能模拟电路的关键。本书将介绍版图设计的基本原则，如对称性、匹配、隔离，以及如何合理进行布线以减小寄生效应和串扰。 四、 仿真与验证：确保设计成功 本书高度重视仿真和验证在集成电路设计中的作用。我们会详细介绍常用的仿真工具，如Cadence Spectre、Synopsys HSPICE等，并指导读者如何建立精确的电路模型，进行DC、AC、瞬态、噪声、蒙特卡洛等各种分析。通过丰富的仿真实例，读者将学会如何从仿真结果中分析电路的性能，发现设计中的问题，并进行迭代优化。 五、 展望未来：模拟CMOS的创新前沿 本书的最后一章将展望模拟CMOS集成电路设计的未来发展趋势。我们会探讨新兴的技术，如射频（RF）集成电路设计、电源管理IC（PMIC）设计、MEMS传感器接口电路设计等。同时，人工智能（AI）在模拟电路设计中的应用，如AI辅助的电路优化、自动化设计流程等，也将是重点关注的领域。 结语： 《模拟CMOS集成电路设计》不仅仅是一本教科书，更是一位经验丰富的导师。它以清晰的逻辑、严谨的论证、丰富的实例，引导读者一步步走进模拟CMOS的世界，掌握核心的设计技术，克服设计中的重重难关。无论是初学者还是有一定经验的工程师，通过深入研读本书，都将极大地提升其在模拟CMOS集成电路设计领域的理论水平和实践能力，为创造更先进、更智能的电子产品贡献力量。本书旨在培养读者具备独立解决复杂模拟电路设计问题的能力，为他们在电子与通信领域开创更广阔的未来奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名已经工作了几年的射频工程师，我购买这本书主要是想回顾和加深对CMOS工艺极限的理解。这本书果然没有让我失望，它在探讨先进工艺节点（比如Sub-micron甚至更小）下的设计挑战时，展现出了极高的专业水准。它不仅仅停留在对现有电路结构的描述上，而是深入探讨了由于短沟道效应、量子限制效应等带来的器件行为变化，以及这些变化如何反过来制约了我们对电路性能的期望。特别是关于亚阈值偏置和低电压设计的部分，作者对亚阈值电流的泄漏机制分析得非常透彻，并给出了多种降低静态功耗的有效方法，这些都是在实际产品功耗控制中至关重要的知识点。这本书的“硬核”程度体现在它对数学建模的严谨性上，每一个近似、每一个假设都有明确的物理或工程依据，这使得读者在应用这些模型时，能够清晰地判断其适用范围。对于那些对工艺与电路协同设计有深入要求的读者而言，这本书提供了不可多得的、超越教科书范畴的洞察力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，很大程度上体现在它对“系统思维”的培养上。设计一个完整的模拟前端，远不止是堆砌几个高性能的单元电路那么简单，更重要的是如何在有限的工艺、面积和功耗预算下，协调各个模块之间的相互影响。这本书在这方面的论述非常精辟。它花费了相当的篇幅来讨论版图对性能的隐形影响，比如耦合电容、衬底噪声隔离、地弹效应等，这些往往是在纯粹的电路仿真阶段容易被忽略的“魔鬼细节”。作者强调，一个优秀的模拟工程师必须同时具备电路理论、器件物理和版图设计等多维度的知识体系，而这本书恰好提供了一个综合的平台。读完后我最大的感受是，我对于“好设计”的标准被提高了——不再仅仅满足于仿真指标达标，而是开始关注设计的鲁棒性、可制造性和长期稳定性。它真正做到了将理论知识转化为一种解决复杂工程问题的思维框架，对于志在成为顶尖模拟IC设计师的读者来说，这本书无疑是一笔宝贵的精神财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常专业，那种沉稳的蓝色调和清晰的字体排版，一看就知道是正经的理工科教材。我刚翻开前几页，就被作者严谨的逻辑和对基础概念的深入剖析所吸引了。特别是关于半导体物理基础的那一章，作者没有采取那种蜻蜓点水式的介绍，而是花了大量的篇幅去解释载流子的输运机制和PN结的形成过程，这对初学者来说简直是福音。我记得以前看其他教材时，对MOS管的阈值电压公式总是似懂非懂，但这本书里，作者用非常直观的图示和逐步推导的方式，将复杂的电学模型拆解得极为清晰。读完这一部分，我对器件的物理本质有了更深层次的理解，而不是仅仅停留在公式记忆的层面。而且，作者在讲解过程中，非常注重理论与实际应用的结合，时不时会穿插一些实际芯片设计中遇到的关键问题和相应的解决方案的思路，这极大地提升了阅读的兴趣和实用价值。这本书的排版也做得很好，公式和图表之间的衔接非常自然，让人在长时间阅读后也不会感到视觉疲劳，可以说是为硬核学习者量身打造的一本优秀参考书。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对模拟集成电路设计充满热情但基础相对薄弱的在校研究生。说实话，一开始面对这么一本“大部头”我很是有些畏惧的。然而，这本书最成功的地方在于它的可读性和工具书属性的完美平衡。它没有采用那种高高在上、拒人千里的学术口吻，而是更像一位经验丰富的前辈在手把手地指导你。例如，在讲解电流镜的匹配性问题时，作者不仅提供了理论上的方差计算，还配上了大量的仿真截图，直观地展示了不同尺寸和结构对失配的影响。这种“看图说话”的教学方法，极大地降低了抽象概念的理解门槛。此外，这本书的索引和章节结构安排得极其合理，当我需要快速查询某个特定模块（比如Gilbert Cell混频器的工作原理）时，总能迅速定位，并且找到的解释清晰、重点突出。它不仅是一本可以从头读到尾的书籍，更是一个可以在设计陷入僵局时随时翻阅的“救急手册”，非常实用且具有很高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个比较紧张的课程学习背景下开始阅读这本厚重的书籍的，原本以为会是枯燥乏味的理论堆砌，没想到这本书的叙事节奏把握得相当到位。它的结构设计很有层次感，从最基本的器件模型开始，逐步过渡到复杂的电路结构，比如运放、混​​合信号电路的设计技巧。最让我印象深刻的是它在讲解电路拓扑时所采用的“解构-重构”的分析方法。作者不会直接给出最终的电路图，而是先分析理想情况下的性能限制，然后引入非理想因素（如噪声、失配、有限增益带宽等）是如何一步步“污染”理想性能的，最后再给出应对这些挑战的工程化设计策略。这种由浅入深、层层剥茧的讲解方式，极大地培养了读者的系统性思维能力。我特别喜欢其中关于噪声分析的那一章，它不仅计算了热噪声和闪烁噪声的功率谱密度，还详细探讨了如何通过布局和器件尺寸的优化来降低这些噪声对整体信噪比的影响，这在很多其他教材中是难以找到的深度。对于希望从“会搭电路”提升到“会设计高性能电路”的工程师来说，这本书提供了坚实的理论基石和前沿的实践指导。