CMOS低压差线性稳压器 王忆,何乐年 9787030345349 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王忆，何乐年 著

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店铺： 北京十翼图书专营店

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030345349

商品编码：29523952727

包装：平装

出版时间：2016-04-01

基本信息

书名:CMOS低压差线性稳压器

定价：98.00元

售价：80.4元,便宜17.6元,折扣82

作者:王忆,何乐年

出版社：科学出版社有限责任公司

出版日期：2016-04-01

ISBN：9787030345349

字数：

页码：

版次：31

装帧：平装

开本：

商品重量：0.599kg

编辑推荐

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内容提要

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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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现代科技浪潮中的微能量之舞：低功耗模拟集成电路的设计与应用 在这个信息爆炸、万物互联的时代，我们对电子设备的需求日益增长，但对续航能力和能源效率的关注也同样提升。从便携式医疗设备到物联网传感器，再到智能穿戴设备，它们都需要在有限的电池容量下长时间稳定运行。在这场微能量的博弈中，低功耗模拟集成电路扮演着至关重要的角色，它们如同精密瑞士钟表的齿轮，悄无声息地驱动着现代科技的脉搏。 本书将带领读者深入探索低功耗模拟集成电路这一极具挑战性且应用前景广阔的领域。我们将从最基础的器件模型和设计原理入手，循序渐进地揭示如何在极低的电压和功耗条件下，设计出高性能、高效率的模拟电路。这不仅仅是一本技术手册，更是一次关于如何驯服能量、优化性能、实现微型化的深入思考与实践。 第一篇：基石与导引——低功耗模拟电路的设计哲学 在开始具体的电路设计之前，理解低功耗设计的核心理念至关重要。这一篇将为读者构建一个坚实的理论基础，让我们明白“低功耗”并非简单的“减法”，而是对电路工作机制的深刻洞察与精妙权衡。 第一章：低功耗设计的战略与眼界 时代的需求： 深入分析移动化、物联网、可穿戴设备等趋势对低功耗模拟电路提出的迫切需求，例如电池寿命的延长、设备体积的缩小、发热量的降低以及环保理念的驱动。 功耗的源头： 剖析集成电路中主要的功耗来源，包括静态功耗（漏电流、偏置电流）和动态功耗（开关损耗、充放电损耗）。理解不同器件和电路结构在功耗构成中的贡献差异。 设计指标的权衡： 详细讨论低功耗设计中常遇到的关键性能指标，如电源电压、电流消耗、增益、带宽、噪声、线性度、稳定度等。强调在功耗、性能和复杂度之间的权衡艺术，以及如何根据具体应用场景制定合适的设计目标。 跨越鸿沟的思维： 介绍一些先进的低功耗设计策略，例如利用亚阈值区的晶体管、动态电压与频率调整（DVFS）、低功耗架构的选择、能量收集与管理等。 第二章：精细化器件模型与亚阈值工作区 MOSFET的深层理解： 回顾MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的基本工作原理，重点关注在低电压、低电流条件下的行为。介绍传统亚阈值区（Subthreshold Region）和弱反型区（Weak Inversion）的理论模型，以及其与强反型区（Strong Inversion）的显著区别。 亚阈值区的魅力： 详细阐述亚阈值区工作的优势，包括指数级的跨导与漏电流关系，这使得在极低的漏极电流下仍能获得可观的跨导，从而实现低功耗。同时，分析其在功耗效率上的显著提升。 器件参数的敏感性： 深入探讨在亚阈值区工作时，器件参数（如阈值电压、跨导参数）的变化对电路性能的影响，以及如何通过工艺选择和器件尺寸优化来提高设计的鲁棒性。 其他低功耗器件探索： 简要介绍一些其他可能用于低功耗设计的器件，如双极型晶体管（BJT）在某些场景下的低功耗特性，以及新兴的低功耗器件技术。 第二篇：核心模块的低功耗设计精髓 掌握了低功耗设计的理论基础后，我们将开始深入到实际电路设计中，重点攻克那些在模拟集成电路中扮演核心角色的关键模块，探寻它们在低功耗条件下的设计之道。 第三章：低功耗运算放大器（Op-Amp）的秘密 基本结构与功耗分析： 分析经典运算放大器（如折叠式输入级、电流镜输出级）的功耗构成，识别功耗瓶颈。 亚阈值运算放大器设计： 重点讲解如何利用亚阈值晶体管设计高性能的低功耗运算放大器。包括亚阈值输入差分对、亚阈值有源负载、亚阈值电流镜的设计。 折叠式输入级与自偏置技术： 介绍折叠式输入级在低电源电压下的优势，以及自偏置（Self-Biasing）技术如何通过反馈网络减少外部偏置电路的功耗。 补偿与稳定性： 讨论在低功耗条件下，运算放大器的频率响应、补偿策略（如极点补偿、零点补偿）以及稳定性分析，确保电路在高增益、低功耗时仍能正常工作。 低功耗零点稳定性技术： 介绍零极点消除技术，以提高低功耗运算放大器的带宽，同时避免额外的功耗增加。 第四章：低功耗基准电压源的设计 基准电压源的重要性： 阐述基准电压源在模拟电路中的关键作用，包括偏置、ADC/DAC参考等。 传统基准电压源的功耗分析： 分析带隙基准电压源（Bandgap Reference）等传统结构的功耗来源，理解其在高精度需求下的功耗瓶颈。 低功耗基准电压源架构： 探索专门为低功耗设计的基准电压源架构。例如，利用PMOS电流镜和衬底偏置（Body Biasing）来降低功耗；采用二阶或更高阶的补偿技术来提高精度和温度稳定性。 恒定跨导/恒定电流技术： 介绍一些提高基准电压源效率和稳定性的技术，例如恒定跨导（Constant Transconductance）设计，以及如何实现恒定的输出电流。 噪声与纹波抑制： 讨论在低功耗设计中，如何有效地抑制基准电压源的输出噪声和电源纹波，以满足对精度要求较高的应用。 第五章：低功耗滤波器与信号调理电路 滤波器的角色与挑战： 介绍滤波器在信号处理中的作用（如抗混叠、去噪），以及在低功耗应用中设计高性能滤波器的挑战，例如在低电源电压下实现高Q值和高选择性。 有源RC滤波器与MOSFET滤波器： 探讨低功耗有源RC滤波器（如Sallen-Key、MFB）的设计，以及如何利用MOSFET作为电阻或电容，实现更低的功耗。 开关电容滤波器（SC Filter）： 详细介绍开关电容滤波器的工作原理，分析其在数字时钟控制下可以实现高精度滤波，并且可以避免使用大值电阻，从而在低功耗领域具有独特优势。 低功耗仪表放大器： 讲解如何设计低功耗仪表放大器，以实现高共模抑制比（CMRR）和高增益，满足对微弱信号的精确测量需求。 电荷泵与升压/降压电路： 介绍电荷泵技术，它可以通过开关电容进行电压转换，从而在某些场合下实现低功耗的电压提升或降低，为低电源电压系统提供所需的供电。 第三篇：先进技术与应用展望 在掌握了核心模块的设计技巧后，我们将视野投向更广阔的领域，探索一些前沿的低功耗设计技术，并展望其在未来的广阔应用前景。 第六章：动态电源管理与自适应技术 动态电压与频率调整（DVFS）： 深入研究DVFS技术，阐述如何根据系统负载动态调整工作电压和频率，以实现最优的功耗-性能平衡。 自适应偏置与工作模式切换： 介绍自适应偏置技术，即根据输入信号的动态范围自动调整电路的工作电流。探讨不同的工作模式切换策略，如深度休眠模式、正常工作模式等，以最大限度地降低功耗。 智能化电源管理单元（PMU）： 介绍集成了多种电源管理功能的PMU，以及它们如何在低功耗系统中扮演“大脑”的角色，协同管理各个模块的电源。 能量收集与无线供电： 简要探讨能量收集技术（如太阳能、振动能、射频能量收集）及其与低功耗电路的结合，以及无线供电在实现真正无电池设备中的潜力。 第七章：低功耗ADC/DAC的设计与优化 ADC/DAC的角色与功耗挑战： 分析模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）在数据采集和信号输出中的重要性，以及它们在传统设计中通常是功耗大户。 低功耗ADC架构： 重点介绍适用于低功耗设计的ADC架构，例如逐次逼近型ADC（SAR ADC）的低功耗优化，以及Sigma-Delta ADC在低采样率下的功耗优势。 低功耗DAC架构： 探讨低功耗DAC的设计，如电阻梯形DAC（R-2R DAC）和电流型DAC的低功耗实现。 量化噪声与有效位数（ENOB）： 分析在低功耗条件下，如何平衡量化噪声、有效位数（ENOB）与功耗之间的关系，寻找最佳的设计折衷。 与处理器的协同设计： 讨论低功耗ADC/DAC与嵌入式处理器之间的协同工作，如何通过智能数据采集和处理来进一步降低整体功耗。 第八章：未来展望与新兴应用 微纳电子学的疆界： 展望低功耗模拟集成电路在微纳电子学、柔性电子学、生物电子学等前沿领域的应用潜力。 智能传感器网络的赋能： 探讨低功耗模拟电路如何支撑大规模、分布式传感器网络的构建，例如环境监测、工业自动化、智慧农业等。 医疗健康与可穿戴设备： 深入分析低功耗模拟电路在便携式医疗诊断设备、远程健康监测、智能助听器、植入式医疗设备等领域的关键作用。 人机交互与增强现实： 思考低功耗模拟电路在下一代人机交互界面、触觉反馈、低功耗显示驱动等方面的贡献。 绿色能源与可持续发展： 总结低功耗模拟电路在推动绿色能源技术发展，如高效能源管理系统、低功耗物联网设备等方面的长远意义。 本书旨在为广大电子工程领域的学生、研究人员和工程师提供一个系统、深入的学习平台，帮助他们掌握低功耗模拟集成电路的设计精髓，理解其背后的深层原理，并能够创造性地将其应用于各种新兴技术和产品中。我们希望通过本书的阅读，读者能够深刻体会到微能量的巨大潜力，并在现代科技浪潮中，激发出更多创新与可能。

评分☆☆☆☆☆

近年来，随着电子设备向小型化、低功耗方向发展，低压差线性稳压器（LDO）的应用越来越广泛。我一直想找一本能够深入讲解CMOS LDO设计与应用的著作，希望它能涵盖从器件的基本原理到实际电路设计的全过程。我特别关注在不同应用场景下，如何选择合适的LDO，以及如何优化LDO的设计以达到更高的效率和更低的噪声。例如，在电池供电的便携式设备中，如何最大限度地延长电池寿命；在对信号完整性要求极高的系统中，如何抑制电源噪声。这本书的作者，王忆和何乐年，他们的名字让我联想到该领域的专家。我期望这本书能够提供丰富的理论知识，同时也结合实际案例，帮助读者理解CMOS LDO的设计精髓，并能将所学知识应用于实际的电路设计中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁，但色彩的搭配却透露出一种沉稳与专业。书名“CMOS低压差线性稳压器”本身就吸引了我，我对这个领域一直很感兴趣，尤其是在便携式设备和低功耗应用日益普及的今天，这种技术的价值不言而喻。一直以来，我都在寻找一本能够深入浅出地讲解CMOS低压差线性稳压器原理、设计以及实际应用的著作。我希望这本书不仅能讲解基础的理论知识，更能提供一些前沿的设计思路和实际案例分析，例如在电池供电系统中如何最大化效率、如何处理瞬态响应、如何优化噪声性能等等。我特别关注设计过程中可能遇到的各种挑战，比如器件选择、版图设计、以及如何进行有效的仿真和测试。这本书的作者团队，王忆和何乐年，这个名字给我一种严谨治学的印象，我期待他们能将复杂的CMOS低压差线性稳压器设计过程，通过清晰的逻辑和丰富的实例，呈现在我眼前，帮助我更好地理解和掌握这一关键的模拟电路技术。

评分☆☆☆☆☆

我最近对电源管理IC，特别是低功耗、低压差线性稳压器（LDO）领域产生了浓厚的兴趣。我一直在寻找一本能够系统介绍这类器件的书籍，能够从器件的物理特性、工作原理，到实际的电路设计和版图实现，都进行详尽的阐述。尤其是在移动设备、物联网等对功耗和效率要求极高的应用场景下，LDO的选择和设计至关重要。我希望这本书能深入探讨不同类型的CMOS LDO架构，例如PMOS和NMOS的LDO，以及它们各自的优缺点。同时，我也非常关心如何通过优化设计来降低压差、提高电源抑制比（PSRR）、降低输出噪声，以及提升瞬态响应速度。此外，对于实际生产中的一些关键问题，例如ESD保护、可靠性设计等方面，我也希望这本书能有所涉及，提供一些实用的指导。这本书的作者，王忆和何乐年，我相信他们在该领域拥有丰富的经验，期待他们能够将这些知识以一种易于理解的方式呈现出来。

评分☆☆☆☆☆

作为一个业余电子爱好者，我一直对半导体器件的微观世界充满好奇，尤其是那些能够精妙地控制电压和电流的模拟电路。CMOS低压差线性稳压器（LDO）在很多电子产品中扮演着至关重要的角色，尤其是在追求极致功耗和稳定性的应用中。我希望这本书能够带领我深入了解LDO的核心技术，例如它们是如何在微小的电压差下依然保持稳定输出的，以及CMOS工艺在其中扮演了怎样的角色。我期待能够学习到关于LDO的各种性能指标，比如压差、效率、噪声、PSRR等，并且理解这些指标是如何受到设计参数影响的。同时，我也对如何根据不同的应用场景选择合适的LDO，以及如何进行简单的LDO电路设计非常感兴趣。我希望这本书能提供一些易于理解的原理讲解和一些基础的电路图示，能够帮助我这个非专业人士也能初步领略到CMOS LDO设计的魅力。

评分☆☆☆☆☆

我近期正在学习模拟集成电路设计，特别是电源管理部分。CMOS低压差线性稳压器（LDO）作为一种基础且重要的电源管理单元，其设计细节对我来说至关重要。我希望这本书能够提供一个清晰而深入的视角，讲解CMOS LDO的工作原理，包括其核心的误差放大器、带隙基准、以及输出驱动等模块的设计。我期待能够理解不同CMOS LDO架构的优缺点，例如pMOS和nMOS输出级的区别，以及它们对性能指标如压差、效率和噪声的影响。此外，我也非常关心在实际版图设计中需要注意的细节，比如如何减小寄生效应，如何进行热稳定性设计，以及如何优化ESD防护。这本书的作者，王忆和何乐年，他们的专业背景让我对其内容充满信心，希望能从中获得宝贵的实践经验和设计技巧。