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出版者:新时代出版社

作者:王文林

出品人:

页数:153

译者:

出版时间:2005-1

价格:36.0

装帧:平装

isbn号码:9787504208910

丛书系列:

图书标签:

• MP3播放器
• 电路图
• 电子制作
• DIY
• 音频电路
• 电子技术
• 电路设计
• 便携设备
• 数字音频
• 业余无线电

模拟集成电路设计与应用实战指南 内容概要： 本书是一本面向电子工程专业学生、硬件工程师以及电子爱好者的高级技术参考手册。它专注于现代模拟集成电路（IC）设计的核心概念、关键技术和实际应用案例，旨在提供一个从理论基础到工程实践的全面学习路径。全书内容深度聚焦于高精度、低功耗和高性能模拟电路的设计与版图实现，避开了数字电路和通用型基础理论的冗余阐述。 第一部分：模拟IC设计基础与工艺兼容性 本部分首先深入探讨了半导体器件模型在现代CMOS工艺节点下的精确性与局限性。重点分析了不同晶体管模型（如BSIM系列模型）在描述亚阈值区和饱和区性能时的差异，以及温度漂移和工艺角（PVT Corner）对电路参数的影响。 深亚微米工艺下的器件特性分析： 详细阐述了短沟道效应、载流子饱和效应、寄生电阻和电容的提取与建模。特别引入了先进节点（如28nm及以下）中应力效应（Stress Effect）对晶体管跨导的影响分析方法。 噪声理论与源头抑制： 不仅仅停留在白噪声、闪烁噪声的基本概念，而是侧重于实际电路中的噪声分析。内容包括：基于瞬态仿真的随机热噪声积分、低噪声放大器（LNA）的噪声系数（NF）最小化设计，以及如何通过晶体管尺寸优化和偏置点选择来有效抑制$1/f$噪声。 失配（Mismatch）分析与补偿： 探讨了随机失配（如沟道长度和阈值电压失配）和系统性失配的统计学模型。重点介绍了提高匹配度的版图技术，如共质心（Common-Centroid）布局、对称性匹配和引入虚拟器件技术在精密采样保持电路中的应用。 第二部分：精密运算放大器（Op-Amp）设计精要 本部分是全书的核心，提供了从DC到AC高频段全面优化的运算放大器设计流程。涵盖了各种拓扑结构的选择、补偿策略和稳定性分析。 多级放大器拓扑结构深入研究： 详细对比了折叠共源共栅（Folded Cascode）、共源共栅（Telescopic Cascode）以及Miller补偿和Nulling-Resistor补偿的优缺点。重点分析了零点和极点的位置对瞬态响应和相位裕度的影响。 高精度偏置电路与电流源设计： 阐述了如何设计具有极高输出阻抗和极低输出阻抗的电流源与电流阱（Current Mirror），以最小化电源抑制比（PSRR）和共模抑制比（CMRR）的劣化。介绍了先进工艺下的精密偏置电流生成技术，例如使用高Q值（Quality Factor）的电阻网络。 先进补偿技术与稳定性保证： 详细讲解了单位增益带宽（GBW）、相位裕度（PM）与负载电容之间的设计权衡。深入讨论了Miller补偿的二代零点消除技术，以及Nulling-Resistor在驱动低阻抗负载时的应用。并提供了基于伯德图分析的实际设计案例。 第三部分：数据转换器（ADC/DAC）架构与实现 本部分聚焦于高速、高分辨率数据转换器的设计原理和实际电路实现技巧，侧重于系统级架构选择与关键模块的优化。 高性能DAC设计： 详述了电阻梯形（R-2R）网络、电容开关网络（Charge-Scaling DAC）以及混合式DAC的结构。重点讨论了开关热噪声、绝对线性度误差（INL）和微分线性度误差（DNL）的量化分析方法，以及数字前馈（Feedforward）技术在提高线性度上的应用。 Sigma-Delta ($SigmaDelta$) 调制器设计： 深入解析了一阶、二阶和高阶Sigma-Delta架构。详细阐述了噪声整形（Noise Shaping）理论，并给出了过采样比（OSR）与抖动（Jitter）对ADC性能影响的计算模型。特别关注了量化噪声的频谱分布控制。 流水线ADC（Pipeline ADC）的关键模块： 分析了高速开关、残余电荷移除（Residual Charge Removal）技术以及增益单元（Gain Stage）的设计。重点讲解了如何处理相邻级之间的匹配误差和时序同步问题。 第四部分：CMOS射频（RF）前端电路设计 本部分面向通信系统应用，讲解了无线收发机中的关键模拟模块设计。 低噪声放大器（LNA）设计： 介绍了串联匹配、并联匹配等多种输入匹配网络，以及跨导-源极反馈（Gm-Feedback）等技术在提高稳定性和增益时的应用。重点关注了噪声匹配与输入阻抗的权衡。 混频器与VCO： 详细剖析了乘法器型混频器（Gilbert Cell）的隔离度优化、寄生电容对上变频/下变频性能的影响。对于压控振荡器（VCO），本书提供了LC振荡器和环形振荡器在相位噪声（Phase Noise）方面的对比分析，并给出了锁相环（PLL）中环路滤波器的设计指南。 第五部分：版图（Layout）工程与后仿真验证 本书强调设计与物理实现之间的联系，提供了将原理图转化为可靠芯片的工程实践指导。 版图寄生效应的提取与最小化： 详细说明了线电阻、线电容、耦合电容对高速电路性能的影响，并提供了在不同设计规则下最小化这些寄生参数的版图结构（如使用屏蔽环、双层金属布线等）。 ESD保护与Latch-up预防： 讲解了静电放电（ESD）保护电路（如二极管钳位结构）的设计原则，以及如何通过版图隔离技术和深N阱结构来有效防止闩锁（Latch-up）现象的发生。 后仿真与签核（Sign-off）： 阐述了如何进行后仿真（Post-Layout Simulation），包括寄生参数提取（RC Extraction）和时序分析（Timing Analysis）。本书提供了从仿真结果到实际芯片性能预测的误差分析流程。 面向读者： 本书适合具备模拟电子学和半导体物理基础的读者。它尤其适合致力于在模拟IC设计、射频集成电路（RFIC）设计、高速数据转换器领域进行深入研究和职业发展的工程师和研究生。书中案例多来源于业界前沿技术，旨在使读者能够快速掌握设计高性能模拟系统的核心技能。

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