高頻CMOS模擬集成電路基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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Duran Leblebici 著

圖書標籤:

• CMOS模擬電路
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店鋪： 世紀擺渡人專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030315199

商品編碼：29740093075

包裝：平裝

齣版時間：2011-06-01

基本信息

書名：高頻CMOS模擬集成電路基礎

定價：60.00元

作者：Duran Leblebici

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-06-01

ISBN：9787030315199

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.481kg

編輯推薦

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萊布萊比吉編著的《高頻CMOS模擬集成電路基礎（影印版）》是“國外電子信息精品著作”係列之一，係統地介紹瞭高頻集成電路體係的構建與運行，重點講解瞭晶體管級電路的工作體係，設備性能影響及伴隨響應，以及時域和頻域上的輸入輸齣特性。

內容提要

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萊布萊比吉編著的《高頻CMOS模擬集成電路基礎（影印版）》以設計為核心理念從基礎模擬電路講述到射頻集成電路的研發。係統地介紹瞭高頻集成電路體係的構建與運行，重點講解瞭晶體管級電路的工作體係，設備性能影響及伴隨響應，以及時域和頻域上的輸入輸齣特性。
《高頻CMOS模擬集成電路基礎（影印版）》適閤電子信息專業的高年級本科生及研究生作為RFCMOS電路設計相關課程的教材使用，也適閤模擬電路及射頻電路工程師作為參考使用。

目錄

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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

作者介紹

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文摘

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序言

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工具書>百科全書

電子設計領域的一扇新窗：深入探索模擬集成電路的奧秘 在信息時代飛速發展的今天，集成電路（IC）作為支撐現代科技的基石，其重要性不言而喻。從智能手機到高性能計算機，從通信設備到醫療儀器，無處不見IC的身影。而在這龐大的IC傢族中，模擬集成電路扮演著連接物理世界與數字世界的關鍵角色，負責處理和轉換現實世界中的連續信號，如聲音、圖像、溫度、壓力等。掌握模擬集成電路的設計與分析，便是開啓電子設計領域廣闊天地的一把金鑰匙。 本書旨在帶領讀者深入探索模擬集成電路設計的精妙之處。我們並非僅僅停留於理論概念的淺嘗輒止，而是著力於揭示驅動這些電路工作原理的根本物理機製，以及在實際工程設計中需要考量的種種細節。本書將引領您穿越模擬集成電路設計的層層迷霧，理解其核心組成單元的功能，掌握分析復雜電路的方法，並最終能夠設計齣滿足嚴苛性能要求的電路。 核心單元的深度剖析：從基礎器件到復雜模塊 本書的起點，將是模擬集成電路中最基礎但也是最重要的構建模塊——晶體管。我們不會滿足於簡單介紹其開關特性，而是會深入探討MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）和BJT（雙極結型晶體管）在模擬電路中的工作機製。我們將詳細解析其在不同偏置區下的電流-電壓特性，理解載流子傳輸的物理過程，以及溝道長度調製、體效應、短溝道效應等重要的二階效應如何影響電路性能。 在此基礎上，本書將逐一剖析各類模擬集成電路的核心單元。放大器作為模擬電路的靈魂，我們將對其進行全方位的審視。從最簡單的單級放大器（如共源放大器、共集電極放大器、共基極放大器）開始，分析它們的電壓增益、輸入阻抗、輸齣阻抗、帶寬等關鍵參數，並探討如何通過不同組態的優化來滿足特定的設計需求。隨後，我們將步入更為復雜的多級放大器設計，如跨導放大器、運算放大器（Op-Amp）的架構設計，分析其差分對、有源負載、補償網絡等關鍵部分的原理，理解它們如何實現高增益、高共模抑製比（CMRR）、低輸齣阻抗等特性。 偏置電路是確保模擬電路正常工作的基石。我們將詳細介紹各種偏置技術的原理和實現方式，包括恒流源、恒壓源、帶隙基準源等，理解它們如何提供穩定且準確的直流偏置電流和電壓，從而補償工藝參數和溫度的變化，保證放大器等電路性能的穩定。 濾波器是用於信號選擇和處理的關鍵模塊。本書將深入探討有源濾波器和無源濾波器的工作原理，分析各種濾波器類型（如低通、高通、帶通、帶阻）的頻率響應特性，以及在設計中如何選擇閤適的濾波器結構（如Sallen-Key、MFB、狀態變量等）和元件值來實現所需的濾波性能。 振蕩器作為産生周期性信號的電路，在通信、時鍾生成等領域至關重要。我們將講解各種振蕩器類型，如RC振蕩器、LC振蕩器、壓控振蕩器（VCO）的工作原理，分析其頻率穩定性、相位噪聲等關鍵指標，並探討如何在實際設計中實現所需的振蕩頻率和性能。 混頻器是實現信號頻率變換的關鍵電路，在通信接收機中扮演著核心角色。本書將介紹不同類型的混頻器，如 Gilbert 單元混頻器、二極管混頻器等，分析其變頻損耗、鏡像抑製、互調失真等性能參數，並探討如何在設計中優化混頻器的性能。 設計思維的培養：從原理到實踐的橋梁 理解瞭各個核心單元的工作原理隻是第一步，更重要的是將這些知識融會貫通，形成解決實際問題的設計思維。本書將著力於培養讀者的這種設計能力，通過以下幾個方麵實現： 係統性分析方法： 我們將介紹如何運用小信號模型、大信號模型等分析工具，對模擬電路進行精確的性能評估。掌握這些分析方法，將能幫助讀者理解電路的各項參數是如何由器件特性和電路結構決定的，從而為優化設計提供依據。 性能權衡與優化： 模擬電路設計往往是一個充滿權衡的過程。例如，提高增益可能導緻帶寬下降，增加功耗可能降低綫性度。本書將引導讀者理解這些性能之間的內在聯係，學習如何在滿足設計指標的前提下，進行閤理的權衡與優化，找到最佳的設計方案。 噪聲與失真分析： 噪聲和失真是在模擬電路中不可避免的問題，它們直接影響到信號的質量。本書將深入分析各種噪聲源（如熱噪聲、閃爍噪聲）和失真機理（如諧波失真、互調失真），並教授讀者如何通過電路設計和布局來抑製這些不利因素，最大限度地提高信噪比（SNR）和綫性度。 穩定性與頻率響應： 模擬電路在信號處理中往往需要考慮其頻率特性。本書將詳細講解伯德圖（Bode plot）等工具在分析電路頻率響應中的應用，並重點討論電路的穩定性問題，如極點和零點的分析，補償技術（如密勒補償）的應用，以確保電路在所有工作頻率範圍內都能穩定運行。 版圖設計與寄生效應： 在實際的集成電路製造過程中，版圖設計至關重要。本書將介紹集成電路的版圖設計規則，以及寄生電容、寄生電感等寄生效應如何影響電路性能，並指導讀者如何通過閤理的版圖布局來減小寄生效應的影響，提高電路的性能和可靠性。 工藝模型與參數： 現代集成電路設計離不開對特定半導體工藝模型的理解。本書將介紹CMOS工藝中關鍵的器件模型參數，以及它們如何影響電路設計，幫助讀者理解不同工藝節點下的設計考量。 學習路徑的引導：循序漸進，厚積薄發 本書的學習路徑設計遵循循序漸進的原則，力求讓讀者能夠紮實地掌握每一個知識點。從最基礎的晶體管模型入手，逐步深入到各類模擬電路模塊的設計與分析，最終能夠獨立完成更復雜的模擬集成電路設計任務。 每一章節的內容都將以清晰的邏輯結構呈現，並輔以豐富的圖示和例證，幫助讀者更好地理解抽象的理論概念。理論講解之後，將緊隨實際的設計示例，讓讀者能夠將所學知識應用於實際問題中，從而加深理解和記憶。 本書不僅僅是一本教材，更是一扇通往模擬集成電路設計世界的窗口。它將激發您對這個領域的興趣，培養您嚴謹的科學思維和卓越的工程實踐能力。無論您是電子工程專業的學生，還是希望在模擬電路設計領域深耕的工程師，本書都將是您寶貴的參考和得力的助手。通過本書的學習，您將能夠自信地應對各種模擬電路設計挑戰，為創造更美好的電子世界貢獻自己的力量。

評分☆☆☆☆☆

對於已經掌握瞭基礎電子學知識的讀者來說，這本書的後半部分關於高級模塊（如鎖相環PLL、數據轉換器ADC/DAC的基本單元）的介紹，簡直是打開瞭一扇通往高階設計世界的大門。作者在介紹這些復雜係統時，依然保持瞭那種對細節的執著和對整體架構的宏觀把握。他沒有迴避非綫性、失真等實際問題，反而將它們作為驅動電路優化的核心動力來講解。我特彆喜歡其中關於失真分析的部分，它教會瞭我如何用傅裏葉級數等工具，在電路層麵直接理解諧波的産生和抑製機製。這種從宏觀需求到微觀實現、再迴到係統性能驗證的閉環思考方式，使得這本書不僅僅是一本技術參考，更像是一份頂級IC設計顧問的實戰筆記。

評分☆☆☆☆☆

我個人認為，這本書的敘事節奏把握得非常巧妙，它像一位經驗豐富的老教授，循序漸進地引導你進入一個充滿挑戰但又無比迷人的領域。它不像有些專業書籍那樣開篇就拋齣大量復雜公式，而是先建立起一個清晰的架構，例如，先講清楚為什麼需要反饋，反饋如何穩定電路，然後再深入到反饋網絡具體的元件選擇和優化。這種“先搭骨架，再添血肉”的講解方式，極大地減輕瞭初學者的心理負擔。更難得的是，書中的圖示質量非常高，清晰的波形圖、精美的晶體管剖麵圖，都大大增強瞭閱讀的流暢性和理解的深度。我甚至能想象齣在某些關鍵的性能指標權衡時，作者在設計評審會上是如何和團隊進行激烈但富有建設性的辯論。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實踐導嚮性強得驚人，完全不是那種隻停留在理論層麵的學術著作。作者似乎深諳工程師在實際項目中所麵臨的痛點，所以每一章的講解都緊密圍繞著如何將理論轉化為可製造、可測試的實際電路。我手邊一直放著我最喜歡的仿真軟件，對照著書中的例子一步步操作，效果立竿見影。它不僅講解瞭電路的理想模型，更深入探討瞭版圖寄生效應、工藝角變化對性能的影響，這一點至關重要，畢竟在亞微米甚至納米工藝下，版圖往往決定瞭最終的成敗。書中對於匹配、失配的分析尤其到位，很多看似微小的工藝偏差，如何通過精妙的電路結構來剋服，作者的講解簡直是一場精彩的“排雷行動”。這使得我對後續進行高精度、低噪聲設計的信心大增。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是為那些在數字電路的海洋裏摸爬滾打，渴望掌握模擬世界精髓的工程師們量身定做的寶典。它沒有那種晦澀難懂的數學推導堆砌，而是用一種非常直觀的方式，將復雜的CMOS晶體管特性和各種基本電路結構（比如放大器、運算放大器）的物理意義剖析得淋灕盡緻。我尤其欣賞作者對於設計思想的闡述，他總能引導你去思考“為什麼”要這樣做，而不是簡單地告訴你“應該”怎麼做。讀完前幾章，我感覺自己對MOS管的輸入輸齣特性、米勒效應以及噪聲抑製有瞭前所未有的清晰認識。那些在教科書裏看起來雲裏霧裏的概念，在這裏都變得像手頭的工具一樣實在可用。對於初學者來說，它提供瞭堅實的理論地基；對於有經驗的設計師來說，它又是一麵反思自身設計習慣、優化性能的鏡子。那種豁然開朗的感覺，非常美妙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值遠超齣瞭對基本知識點的羅列，它更像是一本關於“CMOS模擬思維定式”的培養手冊。作者在介紹各種經典電路拓撲時，總是不厭其煩地分析它們各自的優缺點、適用場景以及潛在的瓶頸。例如，在討論不同類型的輸齣級時，它沒有簡單地宣稱哪種最好，而是深入剖析瞭在特定功耗限製和驅動能力要求下，應該如何進行取捨和摺衷。這種培養讀者進行係統性權衡的能力，是很多入門書籍所欠缺的。讀完之後，我發現自己在麵對新的設計需求時，腦海中不再是一片空白，而是能迅速勾勒齣幾條可行的技術路綫，並評估每條路綫的風險和收益。這纔是真正的“內化”瞭知識。