深亚微米CMOS模拟集成电路设计 Bang-Sup Song pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Bang-Sup Song 著

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• Bang-Sup Song
• 电路设计
• 半导体
• 模拟集成电路
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店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030392176

商品编码：29330447176

包装：平装

出版时间：2014-01-01

基本信息

书名：深亚微米CMOS模拟集成电路设计

定价：68.00元

作者：Bang-Sup Song

出版社：科学出版社

出版日期：2014-01-01

ISBN：9787030392176

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《深亚微米CMOS模拟集成电路设计》可以作为工科院校相关专业高年级本科生和研究生的参考用书，也可以供半导体和集成电路设计领域技术人员阅读。

目录

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章放大器基础
1.1激励点和传递函数
1.2频率响应
1.3稳定性判据
1.4运算放大器用于负反馈
1.5相位裕度
1.6瞬态响应
1.7反馈放大器
1.8反馈的作用
1.9左半平面和右半平面零点
1.10反馈放大器的稳定性
第2章放大器的设计
2.1晶体管的低频抽象模型
2.1.1大信号
2.1.2小信号
2.1.3跨导g。和输出电阻
2.1.4小信号模型
2.1.5体效应
2.2低频激励点电阻
2.3电阻反射定律
2.4三种基本放大器组态
2.5九种组合放大器
2.5.1共源一共源结构
2.5.2共源一共栅结构
2.5.3共源一共漏结构
2.5.4共栅一共源、共栅一共栅、共栅一共漏结构
2.5.5共漏一共源结构
2.5.6共漏一共栅结构
2.5.7共漏一共漏结构
2.6差分对
2.6.1共模抑制
2.6.2对称的传递函数
2.7增益自举
2.7.1零极点对的约束
2.7.2其他增益自举的概念
2.8偏置
2.8.1大化信号摆幅的套筒结构的偏置
2.8.2电流源的匹配
2.9电压源和电流源
2.9.1以Vcs和AVGs为参考的电流源
2.9.2带隙参考
参考文献
第3章运算放大器
3.1运算放大器的小信号模型
3.2运算放大器的频率补偿
3.2.1并联补偿
3.2.2极点分裂米勒补偿
3.3两级米勒补偿运算放大器的相位裕度
3.4两级运算放大器右半平面零点的消除技术
3.4.1插入串联电阻
3.4.2利用源极跟随器形成反馈
3.4.3利用附加的增益级对Gm自举
3.5负反馈运算放大器的瞬态响应
3.5.1压摆率
3.5.2全功率带宽
3.6运算放大器设计举例
3.6.1三级套筒式运算放大器
……
第4章数据转换器基础
第5章奈奎斯特数据转换器
第6章过采样数据转换器
第7章高精度数据转换器
第8章锁相环基础
第9章频率综合和时钟恢复

作者介绍

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宋博士于1986年获AT&-T贝尔实验室DistinguishedTechnicalStaff奖，1987年获模拟器件公司CareerDevelopmentProfessor奖，1995年获伊利诺伊大学XeroxSeniorFacultyResearch奖。宋博士在美国电气电子工程师协会（IEEE）的学术包括IEEE固态电路杂志（JSSC）、IEEE电路与系统杂志（TCAS）副主编，国际固态电路会议（ISSCC）、国际电路与系统年会（ISCAS）组委会成员。宋博士是美国电气电子工程师学会院士（IEEEFellow）。

文摘

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序言

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《深亚微米CMOS模拟集成电路设计》 一部深入解析现代模拟电路设计精髓的权威著作 在当今高度互联的数字世界中，高性能模拟集成电路扮演着至关重要的角色，它们是连接真实世界与数字信号的桥梁，驱动着从智能手机、物联网设备到先进通信系统等各类尖端技术的运行。随着半导体制造工艺的不断演进，尤其是深亚微米CMOS技术平台的成熟，模拟电路设计的挑战与机遇并存。本书正是应时代之需，为广大工程师、研究人员以及对模拟集成电路设计充满热情的学生们提供了一部全面、深入且极具实践指导意义的著作。 本书的独特之处在于，它不仅仅局限于理论知识的阐述，而是将深亚微米CMOS技术背景下的模拟电路设计置于核心位置，系统地梳理了在该技术节点下设计模拟电路所面临的关键问题，并提出了切实可行的解决方案。作者凭借其深厚的学术造诣和丰富的行业经验，将复杂的概念以清晰、逻辑严谨的方式呈现，使得读者能够深刻理解不同设计选项背后的权衡与取舍，从而在实际设计中做出最优决策。 核心内容涵盖与前沿技术洞察 本书的架构设计精巧，由浅入深，循序渐进地引导读者掌握深亚微米CMOS模拟集成电路设计的核心技术。 CMOS器件模型与工艺特性分析： 在深入讨论电路设计之前，本书首先回归到模拟电路设计的基础——CMOS器件。作者详细解析了深亚微米CMOS工艺下MOSFET的亚阈值区行为、短沟道效应、栅极漏电、热载流子效应以及量子效应等关键特性。对这些效应的深刻理解是设计出高性能、低功耗模拟电路的基石。本书不仅介绍理论模型，更强调如何将这些模型应用于实际设计，预测器件行为，并对工艺变异性进行建模和分析，这对于在深亚微米节点下实现高良率至关重要。 低压差分信号（LDO）与电源管理单元（PMU）设计： 随着移动设备和便携式电子产品对功耗的极致追求，高效的电源管理单元已成为不可或缺的组成部分。本书对LDO稳压器进行了详尽的论述，包括其基本原理、性能指标（如负载调整率、电源调整率、瞬态响应、输出噪声）以及各种拓扑结构（如PMOS串联型、NMOS串联型、带隙基准、电流源）的优缺点分析。特别地，针对深亚微米工艺下低输出电压、大动态负载以及高纹波抑制比的要求，本书提供了创新的设计技巧和优化策略，例如采用零极点补偿技术、低压差开关电容LDO等。此外，对其他PMU组件，如低压差降压转换器（Buck Converter）、电荷泵（Charge Pump）等，也进行了深入探讨，旨在帮助读者构建完整的电源管理系统。 运算放大器（Op-amp）设计与优化： 运算放大器作为模拟集成电路中最基础也是最重要的电路模块之一，其性能直接影响到整个系统的精度和速度。本书从深亚微米CMOS工艺的特点出发，分析了运放设计面临的挑战，例如增益带宽积（GBW）、输出摆幅、相位裕度、功耗、噪声以及输入失调电压等。作者详细介绍了各种经典的运放拓扑结构，如折叠式共源共栅（Folded Cascode）、单位增益缓冲器（Telescopic）、以及多级运放等，并深入分析了如何通过偏置电流优化、补偿技术（如Miller补偿、极点零点补偿、相位前馈补偿）以及输入级和输出级的设计来提升性能。针对深亚微米工艺的低供电电压，本书着重探讨了低压运放的设计技巧，包括采用自偏置技术、伪差分结构等，以最大化输出摆幅。 带隙基准源（Bandgap Reference）设计： 稳定的参考电压源是模拟电路正常工作的生命线。本书深入剖析了带隙基准源的原理，包括利用CMOS器件的PN结正温度系数（PTAT）和MOSFET的负温度系数（CTAT）特性产生温度补偿信号。针对深亚微米工艺下的漏电问题和器件参数分散性，本书提出了提高基准源稳定性和精度的设计方法，例如使用高精度电阻、改进的温度补偿技术以及考虑工艺角（Process Corner）的影响。 模拟滤波器与数据转换器基础： 尽管本书聚焦于模拟电路设计的基础模块，但其内容也触及了模拟滤波器和数据转换器（ADC/DAC）的设计概念。作者介绍了基于运算放大器和无源元件的模拟滤波器（如Sallen-Key、MFB）的设计思路，并阐述了采样、量化、编码等ADC的基本原理，以及DAC的R-2R、权电流等基本结构。这为读者进一步学习更复杂的数字信号处理相关模拟模块打下了坚实的基础。 噪声分析与抑制策略： 噪声是模拟电路设计中一个不可回避的挑战，尤其在深亚微米工艺中，器件尺寸的缩小和漏电的增加会加剧噪声问题。本书对MOSFET的各种噪声源（如热噪声、闪烁噪声）进行了详细的推导和分析，并教会读者如何计算电路的总噪声，以及如何通过器件选择、偏置电流优化、滤波技术和差分结构等手段来有效地抑制噪声，以满足不同应用的信噪比要求。 版图设计考虑与寄生效应： 模拟电路的性能与版图设计密不可分。本书强调了深亚微米CMOS工艺下版图设计的重要性，详细讨论了如何避免工艺过程中的偏差，例如器件尺寸的匹配、漏电路径的控制、衬底噪声的隔离等。作者还深入分析了版图寄生效应（如寄生电容、寄生电阻）对电路性能的影响，并提供了相应的版图优化策略，以确保设计出的电路在实际流片后能够达到预期的性能指标。 高级主题与设计实践： 除了上述核心内容，本书还触及了一些高级设计主题，如低压差开关电容电路、电荷泵泵升和反转电路、以及RF前端电路中的一些基础模拟模块（如LNA、Mixer）的初步概念。更重要的是，本书始终贯穿了“以设计为导向”的理念，提供了大量的实际设计案例和仿真结果分析，让读者能够将理论知识与实际工程紧密结合，掌握分析和解决实际设计问题的能力。 适合的读者群体 本书不仅是为在校的硕士和博士研究生提供深入学习CMOS模拟集成电路设计的权威教材，更是为广大在半导体行业工作的模拟电路设计工程师提供了一份宝贵的参考手册。对于希望快速掌握深亚微米CMOS模拟电路设计精髓的初学者，以及希望在特定领域（如电源管理、运放设计）进行深入研究和技术突破的工程师，本书都将是不可多得的良师益友。 结语 《深亚微米CMOS模拟集成电路设计》以其系统性的知识体系、严谨的逻辑结构、深刻的技术洞察以及丰富的实践指导，必将成为推动模拟集成电路设计领域发展的重要力量。它不仅教会读者如何“设计”，更引导读者如何“思考”，如何在复杂的深亚微米CMOS工艺环境下，创造出更高效、更可靠、更创新的模拟集成电路解决方案，为电子技术的未来发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有一定模拟电路设计经验的工程师，我一直在寻找一本能够指导我深入理解并应对深亚微米CMOS工艺挑战的书籍。《深亚微米CMOS模拟集成电路设计》这本书，可以说是超出我的预期。Bang-Sup Song 在书中对于深亚微米器件特性的剖析，我个人认为非常到位。他并没有简单地罗列公式，而是结合实际的工艺发展趋势，详细讲解了例如量子效应、热电子效应、以及各种漏电流的产生机制，并且深入分析了这些非理想效应对电路性能的影响。书中关于各种模拟电路模块的设计，例如低压差分对、高增益运算放大器、ADC/DAC等，在深亚微米工艺下的设计挑战和解决方案，都提供了非常具有参考价值的指导。我尤其欣赏书中对于噪声分析和抑制的详细论述，这对于很多对噪声敏感的应用来说至关重要。另外，书中还提到了版图设计和寄生效应对模拟电路性能的影响，以及如何通过合理的版图布局来优化电路性能，这部分内容对于实际的芯片流片环节非常关键。整本书的逻辑清晰，内容翔实，既有理论的高度，又有实践的深度，对于我这类有一定基础想进一步提升的工程师来说，是不可多得的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本《深亚微米CMOS模拟集成电路设计》简直是打开了我新世界的大门！作为一个还在摸索模拟电路设计的初学者，我之前总是觉得那些理论概念像是隔着一层纱，不够清晰，更别提如何将其应用于实际的深亚微米工艺中。但是，这本书的出现，让我眼前一亮。作者 Bang-Sup Song 用一种非常系统且循序渐进的方式，将复杂的深亚微米CMOS工艺特性以及它们对模拟电路设计的影响娓娓道来。从MOSFET的各种工作区行为，到不同器件模型在深亚微米下的失效以及如何修正，再到各种模拟电路模块，比如差分对、电流镜、运算放大器等在深亚微米下的设计考量，都做了深入浅出的讲解。我尤其欣赏书中对于各种设计Trade-off的讨论，例如速度、功耗、噪声、线性和失真之间的权衡，这才是模拟设计真正需要掌握的艺术。而且，书中提供的例子和仿真结果，让我能够直观地理解理论知识的应用，这对于我这样需要大量实践来加深理解的学习者来说，简直是如获至宝。它不仅教会了我“怎么做”，更重要的是让我明白了“为什么这么做”，这种思维方式的培养，远比死记硬背公式要重要得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是，它真的把“深亚微米”这个概念落到了实处，并且将其与“模拟集成电路设计”紧密结合，而且是以一种非常严谨和全面的方式。Bang-Sup Song 在书中对不同工艺节点下的MOSFET行为差异进行了细致的对比分析，让我明白了为什么我们在设计时不能照搬早期的设计经验。他对于各种寄生效应，例如栅漏电容、输出电容、以及跨线耦合效应的详细分析，以及如何通过设计技巧和模型来补偿这些效应，都给我留下了深刻的印象。书中关于不同类型的运算放大器，如折叠式、电流反馈式等，在深亚微米工艺下的性能特点和设计考量，以及如何根据具体应用选择合适的拓扑结构，都进行了深入的探讨。此外，书中关于模拟数字混合信号设计中的一些关键问题，例如信号完整性、电源完整性等，也都有涉及，这对于我理解整个集成电路系统的设计流程非常有帮助。虽然这本书的某些部分需要一定的专业知识背景才能完全理解，但它提供的深入见解和解决问题的思路，绝对值得花时间去钻研。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，要真正掌握一门技术，就必须深入理解其底层的物理原理，以及这些原理在不同技术节点下的演变。这本《深亚微米CMOS模拟集成电路设计》恰恰满足了我这种求知欲。Bang-Sup Song 在书中对深亚微米CMOS工艺中的各种物理效应，如短沟道效应、载流子饱和效应、漏致击穿等，进行了非常细致的阐述，并详细分析了这些效应如何影响MOSFET的输出特性和跨导等关键参数。这对于理解为什么我们在设计模拟电路时，需要使用特殊的模型和技术来补偿这些效应，提供了坚实的基础。书中对于各种模型（包括SPICE模型）的介绍，也让我对电路仿真的准确性有了更深的认识，了解到模型的选择和参数的设置直接关系到仿真结果的可靠性。更让我惊喜的是，作者并没有止步于理论的讲解，而是将这些物理现象和模型应用到了具体的模拟电路设计实例中，比如如何设计低压下的运算放大器，如何在高频下减小噪声，如何优化电流镜的匹配度等等。这些内容让我深刻体会到，模拟电路设计并非简单的电路连接，而是一门需要深厚物理功底和精湛工程艺术的学科。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够帮助我理解并掌握现代CMOS工艺下模拟电路设计的书籍，而《深亚微米CMOS模拟集成电路设计》正好满足了我的需求。Bang-Sup Song 以其深厚的专业知识和清晰的讲解风格，将深亚微米CMOS工艺的复杂性一一剖析。书中对MOSFET在深亚微米尺度下的各种非理想效应，如亚阈区行为、漏电流、短沟道效应等，进行了详尽的论述，并着重强调了这些效应对模拟电路性能的影响。我特别喜欢书中关于低压模拟电路设计的部分，这在当今功耗日益重要的时代尤为关键。书中对各种低压设计技术，如电压提升器、低压差分对的优化等，都进行了详细的阐述，并给出了具体的实现方法。此外，书中对高频模拟电路设计中噪声和失真的分析与抑制，也提供了非常实用的指导。从差分对、电流镜到复杂的运算放大器和数据转换器，书中都以深亚微米工艺为背景，进行了深入的设计分析和案例讲解。这本书不仅是理论知识的宝库，更是实际设计经验的总结，对于任何希望在模拟集成电路设计领域有所建树的人来说，都具有极高的参考价值。