模拟集成电路分析与设计

模拟集成电路分析与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:洪志良
出品人:
页数:382
译者:
出版时间:2005-9
价格:32.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787030161970
丛书系列:
图书标签:
  • 微电子
  • 模拟集成电路
  • 模拟电路
  • 集成电路
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具体描述

《模拟集成电路分析与设计》是以电路为轴线,从简单到复杂,从纯粹的模拟集成电路到模拟混合信号集成电路,重点介绍模拟集成电路和数模混合信号集成电路中基本电路的概念,工作原理,电路分析和设计的教科书.

《模拟集成电路分析与设计》共分十章.第一章介绍在系统集成时代的模拟集成电路.第二章介绍模拟集成电路中的器件,包括双极性管,MOS管,集成电阻,电容和电感.第三章分析了参考电压源和参考电流源电路.第四和第五章介绍放大电路的设计问题.第六章介绍了CMOS模拟乘法器电路.第七章介绍了无源,有源和开关电容滤波器电路.第八章介绍了模拟转换电路的概念,体系结构,设计实例.第九章为PLL电路及其两个应用--频率综合与数据时钟恢复电路.

《模拟集成电路分析与设计》配置了少量例题.每章后附有参考文献和思考题.

好的,这是一本关于 《现代通信系统原理与实践》 的图书简介,内容力求详实,旨在涵盖前沿技术和工程应用,完全避开模拟集成电路分析与设计的内容。 --- 图书简介:现代通信系统原理与实践 导言:信息时代的基石与未来 在当今万物互联的数字时代,信息传输的效率、可靠性和安全性已成为衡量技术进步的核心指标。从智能手机、物联网设备到深空探测,高效的通信系统是支撑这一切的无形动脉。本书《现代通信系统原理与实践》聚焦于驱动当代及未来通信技术发展的核心理论、关键技术和工程实现,旨在为读者提供一个从基础概念到前沿应用的全面、深入的学习路径。 本书的定位是面向通信工程、电子信息、计算机科学等相关专业的高年级本科生、研究生,以及在通信行业工作的工程师,特别是那些希望系统性地理解和掌握下一代无线通信系统(如 5G/6G)及光通信技术的设计与优化的人员。我们摒视了传统教科书中侧重于基础信号处理的冗长叙述,转而强调现代通信系统在复杂信道、海量连接和高频谱效率要求下的具体解决方案。 第一部分:现代通信系统的基础理论与建模(约 300 字) 本部分作为全书的理论基石,将通信系统的分析框架建立在概率论和随机过程之上,但重点在于其在现代系统中的应用。我们将深入探讨香农理论的现代诠释,特别是在有限复杂度限制下的信道容量分析。 关键内容包括: 1. 随机过程与信道建模: 详细分析平稳性、遍历性在衰落信道建模中的应用,如莱斯(Rician)、瑞利(Rayleigh)衰落模型在城市和室内环境中的精确参数辨识。 2. 数字调制方案的性能评估: 超越经典的星座图分析,深入探讨高阶调制(如 256-QAM、1024-QAM)在实际噪声、非理想载波恢复环境下的误码率(BER)性能损失与补偿机制。重点分析了恒定包络调制(CEM)与非恒定包络调制的功耗-带宽效率权衡。 3. 同步技术: 对载波恢复(如 Costas 环)和定时同步(如 Gardner 算法)的原理、收敛速度和最大容忍频偏进行深入的理论推导与仿真验证,强调其在低信噪比下的鲁棒性设计。 第二部分:先进的编码与多址接入技术(约 400 字) 信息论的本质在于如何可靠地传输信息。本部分集中探讨现代通信系统如何通过精妙的编码与多址技术,在有限的资源下实现极高的频谱效率和可靠性。 1. 信道编码的革命: 重点介绍 LDPC(低密度奇偶校验码) 和 极化码(Polar Codes) 的结构、译码算法(如消息传递算法 MPA)及其在 5G 标准中的应用场景。我们不仅展示了其渐近性能,更关注其实际编码/译码的硬件实现复杂度与延迟特性。 2. 强大的纠错机制: 详述 Turbo 码 的迭代译码过程,并将其与 LDPC 进行性能-复杂度对比分析。同时,引入了面向高可靠性低延迟通信(uRLLC)的前向纠错(FEC) 策略。 3. 多址接入的演进: 系统分析 OFDMA (正交频分多址) 的原理、循环前缀(CP)的设计与对 ISI 的抑制作用。更重要的是,本书深入探讨了 大规模 MIMO (Massive MIMO) 环境下的 迫零(ZF)、最小均方误差(MMSE) 预编码技术,以及如何通过资源调度优化小区吞吐量。 第三部分:大规模 MIMO 与空间复用技术(约 450 字) 大规模多输入多输出(Massive MIMO)是实现频谱效率飞跃的关键技术。本部分将读者带入多维信号处理的复杂世界,探讨如何利用空间维度来提升系统容量和覆盖。 1. 信道状态信息(CSI)的获取与利用: 详细分析了信道估计的导频设计(如卡尔曼滤波在信道跟踪中的应用),以及在反馈受限情况下的信道互易性利用。 2. 预编码与波束赋形: 深入剖析完全数字预编码和混合波束赋形的设计原理。针对下行链路,我们提供了基于容量最大化和最小化用户间干扰的预编码矩阵的优化算法。同时,讨论了上行链路中的多用户接收(MU-MIMO)技术,包括其对信道互易性的依赖关系。 3. 非正交多址接入(NOMA): 将 NOMA 作为继 OFDMA 之后的潜在技术进行深入分析。本书详细阐述了 串行干扰消除(SIC) 在 NOMA 解码中的关键作用,以及如何通过功率分配和用户排序实现对速率和公平性的精细控制。这部分内容结合了实际的信道增益差异对系统性能的影响分析。 4. 超大规模 MIMO 的挑战: 探讨了在天线数量达到数百甚至上千时,硬件实现(如射频链的成本和功耗)带来的挑战,以及如何通过稀疏阵列和毫米波(mmWave) 引入的波束管理技术来应对。 第四部分:现代通信系统的实践与前沿趋势(约 350 字) 理论的价值在于指导实践。本部分将理论知识转化为工程实现所需的工具箱,并展望未来的技术方向。 1. 软件定义无线电(SDR)与仿真: 提供了使用主流工具(如 MATLAB/Simulink 或 Python 配合库)实现关键通信模块(如 LDPC 编码器、MIMO 信道模拟器)的详细步骤和代码示例。强调了系统级仿真在验证复杂算法时的重要性。 2. 网络与资源管理: 讨论了现代通信系统如何与网络层协同工作。这包括 动态频谱共享(DSS) 的原理、网络切片(Network Slicing) 的资源隔离技术,以及面向高移动性场景的切换算法优化。 3. 面向 6G 的技术展望: 简要介绍了 太赫兹(THz)通信 在信道建模上面临的独特挑战,如分子吸收损耗,以及智能超表面(RIS) 作为无源波束控制元件在提升覆盖和能效方面的潜力。同时,探讨了 全双工(Full Duplex) 通信中自干扰消除技术的最新突破,及其对频谱利用率的潜在提升。 总结 《现代通信系统原理与实践》是一本立足于前沿、面向工程实践的专业参考书。它以严谨的数学推导为支撑,以解决实际工程问题为导向,力图搭建起连接基础理论与尖端通信系统实现的桥梁。通过系统学习本书内容,读者将能够深入理解当前主流及未来通信技术的核心机制,具备设计、分析和优化下一代高速、高可靠性通信系统的核心能力。

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用户评价

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**不仅仅是知识的传授,更是思维的启迪** 阅读这本书,我获得的不仅仅是模拟集成电路的专业知识,更重要的是,它启迪了我对电路设计和问题解决的思考方式。作者在讲解过程中,常常会提出一些“为什么”和“怎么样”的问题,引导读者主动去思考,去分析。他不会直接给出答案,而是通过层层剥茧的方式,让我们自己去发现解决方案。这种启发式的教学方式,让我养成了独立思考的习惯。我记得书中有一个章节,讲解了如何优化电路的性能,例如如何在增益和带宽之间进行权衡,如何在功耗和速度之间做出选择。作者通过分析各种妥协,展示了设计过程中存在的各种挑战,并引导读者去寻找最优的解决方案。这种对设计权衡的深入探讨,让我深刻理解到,在实际的工程设计中,很少有完美的解决方案,更多的是在各种限制条件下寻找最佳的平衡点。书中的一些案例研究,也让我看到了不同设计师的思路和方法,这极大地拓宽了我的视野。我开始意识到,电路设计不仅仅是技术层面的问题,更是一种艺术,一种需要创造力和洞察力的艺术。这本书让我从一个被动的知识接受者,转变为一个主动的思考者和问题解决者。

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**化繁为简,妙笔生花,语言的艺术** 对于一本技术类书籍而言,语言的表达能力至关重要。而这本书,在这方面无疑是达到了极高的水准。作者用一种清晰、流畅且富有感染力的语言,将原本可能枯燥抽象的模拟集成电路概念,变得生动易懂。他善于运用恰当的比喻和类比,将复杂的原理形象化,让我能够轻松地理解。例如,在讲解反馈机制时,作者用“自动调节”的比喻,让我一下子就抓住了反馈的核心思想。同时,书中也充满了对技术的热情,作者在字里行间流露出的对模拟集成电路的喜爱,也感染着我,让我对学习这个领域充满了动力。我特别喜欢书中对一些经典电路的介绍,作者不仅仅是罗列出电路图和公式,而是讲述了这些电路背后的设计故事,以及它们是如何在历史上产生重要的影响。这种人文关怀的融入,让这本书不仅仅是一本技术手册,更是一部关于模拟集成电路发展史的缩影。我甚至觉得,在阅读这本书时,我不仅仅是在学习知识,更是在欣赏一种“语言的艺术”。作者能够用如此精炼和优美的文字,将如此复杂的科学概念表达清楚,这本身就是一种了不起的成就。

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**学习的动力源泉,激发探索的热情** 阅读这本书,对我而言,不仅仅是获取知识的过程,更是一种精神上的享受,一种学习动力的源泉。作者在书中字里行间流露出的那种对模拟集成电路的热爱和追求卓越的精神,深深地感染了我。他不仅仅是在传授知识,更是在传递一种对科学探索的热情。每当我遇到一个难题,或者感到困惑时,重新翻阅这本书,总能从中找到新的灵感和解决问题的思路。书中那些精巧的设计、严谨的推导,都让我对模拟集成电路这个领域充满了好奇和敬畏。我甚至开始主动去探索书中所提及的更深入的内容,去查阅相关的文献,去尝试自己动手设计一些简单的电路。这本书就像是我在模拟集成电路海洋中的一个灯塔,指引着我前进的方向,激发着我对未知世界的探索热情。我不再觉得学习是一件枯燥的任务,而是变成了一场充满乐趣的发现之旅。这本书让我明白,真正的学习,不仅仅是记住东西,更是点燃内心的火焰,去主动追寻知识的真谛。

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**理论与实践的完美融合,实用性极强** 我一直坚信,学习一门技术,最终是要落到实践上的。而这本书,恰恰在这方面做得非常出色。它不仅仅是枯燥的理论堆砌,更是将深奥的理论知识与实际的电路设计紧密结合。书中随处可见的实际应用案例,让我仿佛置身于一个真实的实验室。我记得有一次,我正在为一个项目设计一个运算放大器,书中关于运算放大器设计的部分,给我提供了巨大的启发。作者详细讲解了运算放大器设计中的关键问题,例如增益、带宽、相位裕度、输出摆幅等,以及如何通过调整电路参数来优化这些指标。更重要的是,书中给出了不同应用场景下运算放大器的设计思路,例如低功耗运算放大器、高速运算放大器等,这让我能够根据实际需求,选择最合适的设计方案。书中关于滤波器的设计部分也让我受益匪浅。我曾经对各种滤波器类型(巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔等)的概念模糊不清,这本书则清晰地阐述了它们各自的特性和适用范围,并提供了详细的设计步骤。这让我能够自信地选择和设计合适的滤波器,满足特定的信号处理需求。书中的一些高级主题,如振荡器、锁相环、模数/数模转换器等,虽然内容可能相对复杂,但作者的讲解依然清晰易懂,并配以大量的图示和例子,使得我对这些高级话题不再感到畏惧。这本书的实用性,让我觉得它不仅仅是一本教科书,更是一本设计手册,一本能够指导我解决实际问题的“工具书”。

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**初窥门径,如拨云见日,豁然开朗** 初次翻开这本书,我心中怀揣着对模拟集成电路世界的既有认知,那是一种混合着敬畏与些许迷茫的情感。我曾尝试过阅读其他一些资料,它们往往像是一片片零散的拼图,难以勾勒出完整的图景。而这本书,则像一位经验丰富的老者,循序渐进地引导着我,将那些晦涩的概念一一解构,再巧妙地重新组合。从最基础的晶体管模型讲起,作者并未止步于理论的堆砌,而是深入浅出地阐述了模型背后的物理原理,以及它如何在实际电路中发挥作用。我特别欣赏的是,书中对于各种基本单元电路,如共源放大器、共射放大器、共集放大器等,都进行了详尽的分析。不仅仅是给出了静态工作点的计算,更重要的是,作者详细地剖析了这些电路的动态特性,包括增益、输入阻抗、输出阻抗以及频率响应。这种深入骨髓的分析,让我能够真正理解“为什么”这些电路会这样工作,而不是简单地记忆公式。书中穿插的许多例子,都紧密联系着实际应用,例如低噪声放大器、跨导放大器等,让我看到了理论知识转化为实际产品的过程。我记得有一次,我遇到了一个关于反馈在模拟电路中的作用的难题,书中对此进行了非常系统的阐述,从负反馈对增益、带宽、失真和阻抗的影响,到不同的反馈组态(电压串联、电压并联、电流串联、电流并联)如何产生不同的效果,都进行了细致的推导和说明。这种严谨的逻辑和清晰的表述,让我对反馈的理解达到了一个新的高度。书中的图示也恰到好处,生动形象地展现了电路的结构和信号的流动,为我的理解提供了极大的便利。阅读这本书的过程,就像是在攀登一座知识的高峰,每一步的攀登都伴随着新的发现和豁然开朗的喜悦。

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**为初学者铺平道路,为资深人士提供深度** 这本书的另一大亮点在于,它能够同时满足不同经验水平的读者。对于初学者而言,它提供了一个清晰、系统且易于理解的学习路径,从最基础的概念开始,循序渐进地引导读者掌握核心知识。书中的大量图示和生动讲解,能够有效地帮助初学者克服最初的畏难情绪。而对于已经具备一定基础的工程师或研究者而言,这本书也提供了足够深入的内容,涵盖了许多高级主题和最新的研究动态。我发现,即使是我已经有所了解的章节,通过这本书的讲解,也能够获得更深刻的理解,或者发现我之前忽略的细节。作者在讲解中,总能恰到好处地平衡理论的严谨性和实际的应用性,既满足了对理论深度有追求的读者,也照顾到了希望快速掌握实用技能的读者。我甚至觉得,这本书就像是一条连接初学者和专家的桥梁,它既能为刚刚踏入模拟集成电路领域的人提供坚实的基础,也能为经验丰富的专业人士提供进一步深造的宝贵资源。这种包容性和普适性,使得这本书的价值得到了极大的提升。

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**精雕细琢,方得始终,匠心之作** 坦白说,在接触这本书之前,我对模拟集成电路的认知,更多停留在“知其然”的层面。那些繁复的元器件符号、相互交错的导线,在我眼中就像是一幅幅难以解读的密文。然而,随着我深入阅读这本书,我逐渐感受到了一种前所未有的清晰和条理。作者在讲解每一个概念时,都仿佛是用最精密的尺子去丈量,力求做到极致的准确和严谨。他不仅仅是给出公式,而是细致地阐述了每个参数的物理意义,以及它们是如何相互关联、相互制约的。我印象深刻的是,书中对于噪声在模拟电路中的分析,这部分内容常常是许多入门书籍容易回避或者简单带过的。但这本书却对此进行了非常详尽的阐述,包括各种噪声的来源(热噪声、散弹噪声、闪烁噪声等),以及它们如何影响电路的性能。作者还给出了减小噪声的技术,这对于设计低噪声模拟电路的设计师来说,无疑是宝贵的财富。此外,书中对非线性失真的分析也同样出色,它不仅仅是列举了几种失真类型,更是深入探讨了产生这些失真的根本原因,以及如何通过电路设计来抑制它们。我特别欣赏书中对各种偏置技术的深入讲解,包括电流镜、有源负载等,这些都是构建复杂模拟电路的基础。作者不仅仅是展示了如何构建这些电路,更重要的是,他解释了为什么需要这些偏置技术,以及它们在不同应用场景下的优缺点。这种“知其所以然”的讲解方式,让我对模拟电路的设计有了更深刻的理解。我甚至觉得,这本书中的每一个公式,每一张图,都经过了反复的推敲和打磨,充满了作者的心血和智慧。

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**结构严谨,逻辑清晰,循序渐进的学习路径** 当我拿到这本书时,我首先被其严谨的结构所吸引。它并非随意地将知识点罗列出来,而是遵循着一条清晰的逻辑主线,层层递进,引导读者逐步深入。从最基础的晶体管模型,到单级放大器,再到多级放大器,以及复杂的滤波器和数据转换器,每一步都建立在前一步的基础上,确保了学习的连贯性和系统性。我尤其欣赏作者在引入新概念时所采取的方式。他总是先给出这个概念的必要性,解释它在解决什么问题时起着关键作用,然后再逐步深入地剖析其原理。这种“先立后破”的方式,让我能够更好地理解新知识的价值和意义。例如,在讲解差分放大器时,作者首先阐述了它在抑制共模信号、提高增益和线性度方面的优势,然后才开始详细分析其电路结构和工作原理。书中对于参数的推导也十分严谨,每一个公式的出现都有清晰的推导过程,让我能够理解公式的来源,而不仅仅是死记硬背。这种对细节的关注,使得我对书中内容产生了极大的信任感。我发现,即使是对于一些相对晦涩的章节,只要我按照书中的顺序认真阅读,就能逐渐理解其精髓。这种循序渐进的学习路径,极大地降低了学习的门槛,让我能够更有信心地去攻克模拟集成电路这个复杂的领域。

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**超越学科界限,连接理论与前沿** 这本书的深度和广度,让我觉得它不仅仅局限于传统的模拟集成电路范畴。作者在讲解过程中,常常会巧妙地引入一些与物理学、材料科学、信号处理等学科相关的概念,并将它们与模拟集成电路的设计巧妙地联系起来。例如,在讨论半导体器件的物理特性时,作者会深入到量子力学的层面,解释电子在材料中的行为。在讲解滤波器设计时,他也会引用一些信号处理理论中的高级概念。这种跨学科的视角,让我能够从更宏观的角度去理解模拟集成电路,并认识到它在整个科学技术体系中的重要地位。我甚至觉得,这本书为我打开了一扇通往更广阔的科学世界的大门。它不仅仅教我如何设计模拟电路,更重要的是,它培养了我用联系的、发展的眼光去看待问题的能力。书中的一些前沿技术介绍,例如低功耗设计、射频集成电路等,也让我对模拟集成电路的未来发展趋势有了初步的了解。这让我感到,我所学习的知识,并非是陈旧的,而是与时俱进的,并且充满了未来的潜力。

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**对细节的极致追求,尽显专业水准** 这本书在细节处理上的极致追求,让我深感敬佩。很多看起来微不足道的细节,作者都给予了充分的关注,并进行了深入的阐述。例如,在讲解半导体器件模型时,作者不仅仅是给出了理想模型,还详细讨论了各种非理想因素,如沟道长度调制效应、体效应、短沟道效应等,以及它们对电路性能的影响。这些细节的补充,让模型更加贴近实际,为理解真实电路的行为打下了坚实的基础。书中对于布局布线(Layout)的讲解也让我印象深刻,这部分内容在许多同类书籍中往往被忽视。作者详细阐述了版图设计中的重要考虑因素,如寄生效应、互连线电阻电容、温度效应等,以及如何通过合理的版图设计来优化电路性能。这让我意识到,一个优秀的模拟集成电路设计,不仅仅是电路图的设计,更是版图的优化。此外,书中对于测试和验证的讲解也十分到位,它阐述了如何通过仿真和实际测试来验证电路的设计,并找出潜在的问题。这种对整个设计流程的关注,使得这本书的实用性大大增强。细节决定成败,这句话在本书中得到了充分的体现。作者对每一个细节的深入挖掘,都体现了他深厚的专业功底和严谨的治学态度。

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