深亞微米CMOS模擬集成電路設計 Bang-Sup Song pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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Bang-Sup Song 著

圖書標籤:

• CMOS模擬電路
• 亞微米電路
• 集成電路設計
• 模擬電路設計
• Bang-Sup Song
• 電路設計
• 半導體
• 模擬集成電路
• 低功耗設計
• 射頻電路

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030392176

商品編碼：29330447176

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：深亞微米CMOS模擬集成電路設計

定價：68.00元

作者：Bang-Sup Song

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787030392176

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《深亞微米CMOS模擬集成電路設計》可以作為工科院校相關專業高年級本科生和研究生的參考用書，也可以供半導體和集成電路設計領域技術人員閱讀。

目錄

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章放大器基礎
1.1激勵點和傳遞函數
1.2頻率響應
1.3穩定性判據
1.4運算放大器用於負反饋
1.5相位裕度
1.6瞬態響應
1.7反饋放大器
1.8反饋的作用
1.9左半平麵和右半平麵零點
1.10反饋放大器的穩定性
第2章放大器的設計
2.1晶體管的低頻抽象模型
2.1.1大信號
2.1.2小信號
2.1.3跨導g。和輸齣電阻
2.1.4小信號模型
2.1.5體效應
2.2低頻激勵點電阻
2.3電阻反射定律
2.4三種基本放大器組態
2.5九種組閤放大器
2.5.1共源一共源結構
2.5.2共源一共柵結構
2.5.3共源一共漏結構
2.5.4共柵一共源、共柵一共柵、共柵一共漏結構
2.5.5共漏一共源結構
2.5.6共漏一共柵結構
2.5.7共漏一共漏結構
2.6差分對
2.6.1共模抑製
2.6.2對稱的傳遞函數
2.7增益自舉
2.7.1零極點對的約束
2.7.2其他增益自舉的概念
2.8偏置
2.8.1大化信號擺幅的套筒結構的偏置
2.8.2電流源的匹配
2.9電壓源和電流源
2.9.1以Vcs和AVGs為參考的電流源
2.9.2帶隙參考
參考文獻
第3章運算放大器
3.1運算放大器的小信號模型
3.2運算放大器的頻率補償
3.2.1並聯補償
3.2.2極點分裂米勒補償
3.3兩級米勒補償運算放大器的相位裕度
3.4兩級運算放大器右半平麵零點的消除技術
3.4.1插入串聯電阻
3.4.2利用源極跟隨器形成反饋
3.4.3利用附加的增益級對Gm自舉
3.5負反饋運算放大器的瞬態響應
3.5.1壓擺率
3.5.2全功率帶寬
3.6運算放大器設計舉例
3.6.1三級套筒式運算放大器
……
第4章數據轉換器基礎
第5章奈奎斯特數據轉換器
第6章過采樣數據轉換器
第7章高精度數據轉換器
第8章鎖相環基礎
第9章頻率綜閤和時鍾恢復

作者介紹

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宋博士於1986年獲AT&-T貝爾實驗室DistinguishedTechnicalStaff奬，1987年獲模擬器件公司CareerDevelopmentProfessor奬，1995年獲伊利諾伊大學XeroxSeniorFacultyResearch奬。宋博士在美國電氣電子工程師協會（IEEE）的學術包括IEEE固態電路雜誌（JSSC）、IEEE電路與係統雜誌（TCAS）副主編，國際固態電路會議（ISSCC）、國際電路與係統年會（ISCAS）組委會成員。宋博士是美國電氣電子工程師學會院士（IEEEFellow）。

文摘

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序言

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《深亞微米CMOS模擬集成電路設計》 一部深入解析現代模擬電路設計精髓的權威著作 在當今高度互聯的數字世界中，高性能模擬集成電路扮演著至關重要的角色，它們是連接真實世界與數字信號的橋梁，驅動著從智能手機、物聯網設備到先進通信係統等各類尖端技術的運行。隨著半導體製造工藝的不斷演進，尤其是深亞微米CMOS技術平颱的成熟，模擬電路設計的挑戰與機遇並存。本書正是應時代之需，為廣大工程師、研究人員以及對模擬集成電路設計充滿熱情的學生們提供瞭一部全麵、深入且極具實踐指導意義的著作。 本書的獨特之處在於，它不僅僅局限於理論知識的闡述，而是將深亞微米CMOS技術背景下的模擬電路設計置於核心位置，係統地梳理瞭在該技術節點下設計模擬電路所麵臨的關鍵問題，並提齣瞭切實可行的解決方案。作者憑藉其深厚的學術造詣和豐富的行業經驗，將復雜的概念以清晰、邏輯嚴謹的方式呈現，使得讀者能夠深刻理解不同設計選項背後的權衡與取捨，從而在實際設計中做齣最優決策。 核心內容涵蓋與前沿技術洞察 本書的架構設計精巧，由淺入深，循序漸進地引導讀者掌握深亞微米CMOS模擬集成電路設計的核心技術。 CMOS器件模型與工藝特性分析： 在深入討論電路設計之前，本書首先迴歸到模擬電路設計的基礎——CMOS器件。作者詳細解析瞭深亞微米CMOS工藝下MOSFET的亞閾值區行為、短溝道效應、柵極漏電、熱載流子效應以及量子效應等關鍵特性。對這些效應的深刻理解是設計齣高性能、低功耗模擬電路的基石。本書不僅介紹理論模型，更強調如何將這些模型應用於實際設計，預測器件行為，並對工藝變異性進行建模和分析，這對於在深亞微米節點下實現高良率至關重要。 低壓差分信號（LDO）與電源管理單元（PMU）設計： 隨著移動設備和便攜式電子産品對功耗的極緻追求，高效的電源管理單元已成為不可或缺的組成部分。本書對LDO穩壓器進行瞭詳盡的論述，包括其基本原理、性能指標（如負載調整率、電源調整率、瞬態響應、輸齣噪聲）以及各種拓撲結構（如PMOS串聯型、NMOS串聯型、帶隙基準、電流源）的優缺點分析。特彆地，針對深亞微米工藝下低輸齣電壓、大動態負載以及高紋波抑製比的要求，本書提供瞭創新的設計技巧和優化策略，例如采用零極點補償技術、低壓差開關電容LDO等。此外，對其他PMU組件，如低壓差降壓轉換器（Buck Converter）、電荷泵（Charge Pump）等，也進行瞭深入探討，旨在幫助讀者構建完整的電源管理係統。 運算放大器（Op-amp）設計與優化： 運算放大器作為模擬集成電路中最基礎也是最重要的電路模塊之一，其性能直接影響到整個係統的精度和速度。本書從深亞微米CMOS工藝的特點齣發，分析瞭運放設計麵臨的挑戰，例如增益帶寬積（GBW）、輸齣擺幅、相位裕度、功耗、噪聲以及輸入失調電壓等。作者詳細介紹瞭各種經典的運放拓撲結構，如摺疊式共源共柵（Folded Cascode）、單位增益緩衝器（Telescopic）、以及多級運放等，並深入分析瞭如何通過偏置電流優化、補償技術（如Miller補償、極點零點補償、相位前饋補償）以及輸入級和輸齣級的設計來提升性能。針對深亞微米工藝的低供電電壓，本書著重探討瞭低壓運放的設計技巧，包括采用自偏置技術、僞差分結構等，以最大化輸齣擺幅。 帶隙基準源（Bandgap Reference）設計： 穩定的參考電壓源是模擬電路正常工作的生命綫。本書深入剖析瞭帶隙基準源的原理，包括利用CMOS器件的PN結正溫度係數（PTAT）和MOSFET的負溫度係數（CTAT）特性産生溫度補償信號。針對深亞微米工藝下的漏電問題和器件參數分散性，本書提齣瞭提高基準源穩定性和精度的設計方法，例如使用高精度電阻、改進的溫度補償技術以及考慮工藝角（Process Corner）的影響。 模擬濾波器與數據轉換器基礎： 盡管本書聚焦於模擬電路設計的基礎模塊，但其內容也觸及瞭模擬濾波器和數據轉換器（ADC/DAC）的設計概念。作者介紹瞭基於運算放大器和無源元件的模擬濾波器（如Sallen-Key、MFB）的設計思路，並闡述瞭采樣、量化、編碼等ADC的基本原理，以及DAC的R-2R、權電流等基本結構。這為讀者進一步學習更復雜的數字信號處理相關模擬模塊打下瞭堅實的基礎。 噪聲分析與抑製策略： 噪聲是模擬電路設計中一個不可迴避的挑戰，尤其在深亞微米工藝中，器件尺寸的縮小和漏電的增加會加劇噪聲問題。本書對MOSFET的各種噪聲源（如熱噪聲、閃爍噪聲）進行瞭詳細的推導和分析，並教會讀者如何計算電路的總噪聲，以及如何通過器件選擇、偏置電流優化、濾波技術和差分結構等手段來有效地抑製噪聲，以滿足不同應用的信噪比要求。 版圖設計考慮與寄生效應： 模擬電路的性能與版圖設計密不可分。本書強調瞭深亞微米CMOS工藝下版圖設計的重要性，詳細討論瞭如何避免工藝過程中的偏差，例如器件尺寸的匹配、漏電路徑的控製、襯底噪聲的隔離等。作者還深入分析瞭版圖寄生效應（如寄生電容、寄生電阻）對電路性能的影響，並提供瞭相應的版圖優化策略，以確保設計齣的電路在實際流片後能夠達到預期的性能指標。 高級主題與設計實踐： 除瞭上述核心內容，本書還觸及瞭一些高級設計主題，如低壓差開關電容電路、電荷泵泵升和反轉電路、以及RF前端電路中的一些基礎模擬模塊（如LNA、Mixer）的初步概念。更重要的是，本書始終貫穿瞭“以設計為導嚮”的理念，提供瞭大量的實際設計案例和仿真結果分析，讓讀者能夠將理論知識與實際工程緊密結閤，掌握分析和解決實際設計問題的能力。 適閤的讀者群體 本書不僅是為在校的碩士和博士研究生提供深入學習CMOS模擬集成電路設計的權威教材，更是為廣大在半導體行業工作的模擬電路設計工程師提供瞭一份寶貴的參考手冊。對於希望快速掌握深亞微米CMOS模擬電路設計精髓的初學者，以及希望在特定領域（如電源管理、運放設計）進行深入研究和技術突破的工程師，本書都將是不可多得的良師益友。 結語 《深亞微米CMOS模擬集成電路設計》以其係統性的知識體係、嚴謹的邏輯結構、深刻的技術洞察以及豐富的實踐指導，必將成為推動模擬集成電路設計領域發展的重要力量。它不僅教會讀者如何“設計”，更引導讀者如何“思考”，如何在復雜的深亞微米CMOS工藝環境下，創造齣更高效、更可靠、更創新的模擬集成電路解決方案，為電子技術的未來發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有一定模擬電路設計經驗的工程師，我一直在尋找一本能夠指導我深入理解並應對深亞微米CMOS工藝挑戰的書籍。《深亞微米CMOS模擬集成電路設計》這本書，可以說是超齣我的預期。Bang-Sup Song 在書中對於深亞微米器件特性的剖析，我個人認為非常到位。他並沒有簡單地羅列公式，而是結閤實際的工藝發展趨勢，詳細講解瞭例如量子效應、熱電子效應、以及各種漏電流的産生機製，並且深入分析瞭這些非理想效應對電路性能的影響。書中關於各種模擬電路模塊的設計，例如低壓差分對、高增益運算放大器、ADC/DAC等，在深亞微米工藝下的設計挑戰和解決方案，都提供瞭非常具有參考價值的指導。我尤其欣賞書中對於噪聲分析和抑製的詳細論述，這對於很多對噪聲敏感的應用來說至關重要。另外，書中還提到瞭版圖設計和寄生效應對模擬電路性能的影響，以及如何通過閤理的版圖布局來優化電路性能，這部分內容對於實際的芯片流片環節非常關鍵。整本書的邏輯清晰，內容翔實，既有理論的高度，又有實踐的深度，對於我這類有一定基礎想進一步提升的工程師來說，是不可多得的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，要真正掌握一門技術，就必須深入理解其底層的物理原理，以及這些原理在不同技術節點下的演變。這本《深亞微米CMOS模擬集成電路設計》恰恰滿足瞭我這種求知欲。Bang-Sup Song 在書中對深亞微米CMOS工藝中的各種物理效應，如短溝道效應、載流子飽和效應、漏緻擊穿等，進行瞭非常細緻的闡述，並詳細分析瞭這些效應如何影響MOSFET的輸齣特性和跨導等關鍵參數。這對於理解為什麼我們在設計模擬電路時，需要使用特殊的模型和技術來補償這些效應，提供瞭堅實的基礎。書中對於各種模型（包括SPICE模型）的介紹，也讓我對電路仿真的準確性有瞭更深的認識，瞭解到模型的選擇和參數的設置直接關係到仿真結果的可靠性。更讓我驚喜的是，作者並沒有止步於理論的講解，而是將這些物理現象和模型應用到瞭具體的模擬電路設計實例中，比如如何設計低壓下的運算放大器，如何在高頻下減小噪聲，如何優化電流鏡的匹配度等等。這些內容讓我深刻體會到，模擬電路設計並非簡單的電路連接，而是一門需要深厚物理功底和精湛工程藝術的學科。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠幫助我理解並掌握現代CMOS工藝下模擬電路設計的書籍，而《深亞微米CMOS模擬集成電路設計》正好滿足瞭我的需求。Bang-Sup Song 以其深厚的專業知識和清晰的講解風格，將深亞微米CMOS工藝的復雜性一一剖析。書中對MOSFET在深亞微米尺度下的各種非理想效應，如亞閾區行為、漏電流、短溝道效應等，進行瞭詳盡的論述，並著重強調瞭這些效應對模擬電路性能的影響。我特彆喜歡書中關於低壓模擬電路設計的部分，這在當今功耗日益重要的時代尤為關鍵。書中對各種低壓設計技術，如電壓提升器、低壓差分對的優化等，都進行瞭詳細的闡述，並給齣瞭具體的實現方法。此外，書中對高頻模擬電路設計中噪聲和失真的分析與抑製，也提供瞭非常實用的指導。從差分對、電流鏡到復雜的運算放大器和數據轉換器，書中都以深亞微米工藝為背景，進行瞭深入的設計分析和案例講解。這本書不僅是理論知識的寶庫，更是實際設計經驗的總結，對於任何希望在模擬集成電路設計領域有所建樹的人來說，都具有極高的參考價值。

評分☆☆☆☆☆

這本《深亞微米CMOS模擬集成電路設計》簡直是打開瞭我新世界的大門！作為一個還在摸索模擬電路設計的初學者，我之前總是覺得那些理論概念像是隔著一層紗，不夠清晰，更彆提如何將其應用於實際的深亞微米工藝中。但是，這本書的齣現，讓我眼前一亮。作者 Bang-Sup Song 用一種非常係統且循序漸進的方式，將復雜的深亞微米CMOS工藝特性以及它們對模擬電路設計的影響娓娓道來。從MOSFET的各種工作區行為，到不同器件模型在深亞微米下的失效以及如何修正，再到各種模擬電路模塊，比如差分對、電流鏡、運算放大器等在深亞微米下的設計考量，都做瞭深入淺齣的講解。我尤其欣賞書中對於各種設計Trade-off的討論，例如速度、功耗、噪聲、綫性和失真之間的權衡，這纔是模擬設計真正需要掌握的藝術。而且，書中提供的例子和仿真結果，讓我能夠直觀地理解理論知識的應用，這對於我這樣需要大量實踐來加深理解的學習者來說，簡直是如獲至寶。它不僅教會瞭我“怎麼做”，更重要的是讓我明白瞭“為什麼這麼做”，這種思維方式的培養，遠比死記硬背公式要重要得多。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受是，它真的把“深亞微米”這個概念落到瞭實處，並且將其與“模擬集成電路設計”緊密結閤，而且是以一種非常嚴謹和全麵的方式。Bang-Sup Song 在書中對不同工藝節點下的MOSFET行為差異進行瞭細緻的對比分析，讓我明白瞭為什麼我們在設計時不能照搬早期的設計經驗。他對於各種寄生效應，例如柵漏電容、輸齣電容、以及跨綫耦閤效應的詳細分析，以及如何通過設計技巧和模型來補償這些效應，都給我留下瞭深刻的印象。書中關於不同類型的運算放大器，如摺疊式、電流反饋式等，在深亞微米工藝下的性能特點和設計考量，以及如何根據具體應用選擇閤適的拓撲結構，都進行瞭深入的探討。此外，書中關於模擬數字混閤信號設計中的一些關鍵問題，例如信號完整性、電源完整性等，也都有涉及，這對於我理解整個集成電路係統的設計流程非常有幫助。雖然這本書的某些部分需要一定的專業知識背景纔能完全理解，但它提供的深入見解和解決問題的思路，絕對值得花時間去鑽研。