正版新書--CMOS集成電路設計手冊(第3版 模擬電路篇) (美) R. Jacob Ba pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美 R. Jacob Baker著 著

圖書標籤:

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齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115337719

商品編碼：29341019316

包裝：平裝

齣版時間：2014-04-01

基本信息

書名：CMOS集成電路設計手冊(第3版 模擬電路篇)

定價：89.00元

作者：(美) R. Jacob Baker著

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2014-04-01

ISBN：9787115337719

字數：

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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《CMOS集成電路設計手冊(第3版模擬電路篇)》是IEEE微電子係統經典圖書、電子與計算機工程領域獲奬作。《CMOS集成電路設計手冊(第3版模擬電路篇)》是CMOS集成電路設計領域的書籍，特色鮮明：
深入討論瞭模擬和數字晶體管級的設計技術；
結閤使用瞭CMOSedu.（提供瞭許多計算機輔助設計工具的應用案例）的在綫資源
詳細討論瞭鎖相環和延遲鎖相環、混閤信號電路、數據轉換器以及電路噪聲
給齣實際工藝參數、設計規則和版圖實例
給齣上百個設計實例、相關討論以及章後習題
揭示瞭晶體管級設計中所需要考慮的各方麵要求

內容提要

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《CMOS集成電路設計手冊》討論瞭CMOS電路設計的工藝、設計流程、EDA工具手段以及數字、模擬集成電路設計，並給齣瞭一些相關設計實例，內容介紹由淺入深。該著作涵蓋瞭從模型到器件，從電路到係統的全麵內容，是一本的、綜閤的CMOS電路設計的工具書及參考書。
《CMOS集成電路設計手冊》是英文原版書作者近30年教學、科研經驗的結晶，是CMOS集成電路設計領域的一本力作。《CMOS集成電路設計手冊》已經過兩次修訂，目前為第3版，內容較第2版有瞭改進，補充瞭CMOS電路設計領域的一些新知識，使得本書較前一版內容更加詳實。
為瞭方便讀者有選擇性地學習，將《CMOS集成電路設計手冊》分成3冊齣版，分彆為基礎篇、數字電路篇和模擬電路篇，本書為模擬電路篇，介紹瞭電流源、電壓源、放大器、數據轉換器等電路的設計與實現。
《CMOS集成電路設計手冊(第3版模擬電路篇)》可以作為CMOS模擬電路知識的重要參考書，對工程師、科研人員以及高校師生都有著較為重要的參考意義。

目錄

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章 電流鏡
1.1 基本電流鏡
1.1.1 長溝道設計
1.1.2 電流鏡中的電流匹配
1.1.3 電流鏡的偏置
1.1.4 短溝道設計
1.1.5 溫度特性
1.1.6 亞閾值區的偏置
1.2 共源共柵電流鏡
1.2.1 簡單共源共柵
1.2.2 低壓(寬擺幅)共源共柵
1.2.3 寬擺幅短溝道設計
1.2.4 調節漏極電流鏡
1.3 偏置電路
1.3.1 長溝道偏置電路
1.3.2 短溝道偏置電路
1.3.3 小結

第2章 放大器
2.1 柵-漏短接有源負載
2.1.1 共源放大器
2.1.2 源跟隨器(共漏放大器)
2.1.3 共柵放大器
2.2 電流源負載放大器
2.2.1 共源放大器
2.2.2 共源共柵放大器
2.2.3 共柵放大器
2.2.4 源跟隨器(共漏放大器)
2.3 推挽放大器
2.3.1 直流工作與偏置
2.3.2 小信號分析
2.3.3 失真

第3章 差分放大器
3.1 源端耦閤對
3.1.1 直流工作
3.1.2 交流工作
3.1.3 共模抑製比
3.1.4 匹配考慮
3.1.5 噪聲
3.1.6 壓擺率限製
3.2 源端交叉耦閤對
電流源負載
3.3 共源共柵負載(套簡式差分放大器)
3.4 寬擺幅差分放大器
3.4.1 電流差分放大器
3.4.2 恒定跨導差分放大器

第4章 電壓基準源
4.1 MOSFET-電阻型電壓基準源
4.1.1 電阻-MOSFET型分壓器
4.1.2 MOSFET型分壓器
4.1.3 自偏置電壓基準源
4.2 寄生二極管型基準源
4.2.1 長溝道BGR設計
4.2.2 短溝道BGR設計

第5章 運算放大器I
5.1 二級運放
5.2 帶輸齣緩衝器的運算放大器
5.3 運算跨導放大器
5.4 增益提升
5.5 幾個實例及討論

第6章 動態模擬電路
6.1 MOSFET開關
6.2 全差分電路
全差分采樣-保持
6.3 開關電容電路
開關電容積分器
開關電容積分器的頻率響應
6.4 電路實例

第7章 運算放大器 II
7.1 基於功耗和速度的偏置選擇
7.1.1 器件特性
7.1.2 偏置電路
7.2 基本概念
7.3 基本運算放大器設計
7.4 采用開關電容CMFB的運算放大器設計

第8章 非綫性模擬電路
8.1 基本CMOS比較器的設計
8.1.1 對比較器進行錶徵
8.1.2 鍾控比較器
8.1.3 再討論輸入緩衝器
8.2 自適應偏置
8.3 模擬乘法器
8.3.1 四管乘子(Multiplying Quad)
8.3.2 采用平方電路實現乘法器

第9章 數據轉換器基礎
9.1 模擬信號和離散時間信號
9.2 模擬信號轉換為數字信號
9.3 采樣-保持的性能指標(Sample and Hold，S/H)
9.4 數模轉換器的性能指標
9.5 模數轉換器的性能指標
9.6 混閤電路的版圖問題

0章 數據轉換器結構
10.1 DAC的結構
10.1.1 數字輸入編碼
10.1.2 電阻串型DAC
10.1.3 R-2R梯形網絡型DAC
10.1.4 電流導引型DAC
10.1.5 電荷比例型DAC
10.1.6 循環型DAC
10.1.7 流水綫型DAC
10.2 ADC的結構
10.2.1 全並行型ADC
10.2.2 兩步全並行型ADC
10.2.3 流水綫型ADC
10.2.4 積分型ADC
10.2.5 逐次逼近型ADC
10.2.6 過采樣型ADC

1章 數據轉換器實現
11.1 DAC的R-2R技術
11.1.1 電流模R-2R DAC
11.1.2 電壓模R-2R DAC
11.1.3 寬擺幅電流模R-2R DAC
11.1.4 不采用運算放大器時的拓撲
11.2 數據轉換器中使用運算放大器
11.2.1 運算放大器增益
11.2.2 運算放大器單位增益頻率
11.2.3 運算放大器失調
11.3 ADC實現
11.3.1 S/H的實現
11.3.2 循環ADC
11.3.3 流水綫ADC

2章 反饋放大器
12.1 反饋方程
12.2 放大器設計中負反饋的特性
12.2.1 增益的倒靈敏度
12.2.2 擴展帶寬
12.2.3 減小非綫性失真
12.2.4 輸入和輸齣阻抗控製
12.3 識彆反饋拓撲結構
12.3.1 輸入混閤
12.3.2 輸齣采樣
12.3.3 反饋網絡
12.3.4 計算開環參數
12.3.5 計算閉環參數
12.4 電壓放大器(串聯-並聯反饋)
12.5 跨阻放大器(並聯-並聯反饋)
用柵-漏電阻構成簡單反饋
12.6 跨導放大器(串聯-串聯反饋)
12.7 電流放大器(並聯-串聯反饋)
12.8 穩定性
返迴比
12.9 設計實例
12.9.1 電壓放大器
12.9.2 一個跨阻放大器

附錄
量綱
物理常量
平方律公式

作者介紹

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R.Jacob(Jake)Baker是一位工程師、教育傢以及發明傢。他有超過20年的工程經驗並在集成電路設計領域擁有超過200項的。Jake也是多本電路設計圖書的作者。

文摘

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序言

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《模擬電路設計精要：原理、實踐與最新進展》 作者： [此處可填寫真實作者姓名，或留空] 齣版日期： [此處可填寫真實齣版日期，或留空] 內容簡介： 《模擬電路設計精要》是一部深入探討模擬電路設計核心原理、實踐技巧與最新技術發展的權威著作。本書旨在為電子工程領域的學生、研究人員以及一綫工程師提供一個係統、全麵的學習平颱，幫助他們掌握復雜的模擬電路設計挑戰，並能夠應對瞬息萬變的行業需求。本書內容涵蓋瞭從基礎概念到前沿應用的廣闊領域，既注重理論深度，也強調實際工程中的解決方案。 第一部分：模擬電路基礎理論與器件模型 本書的開篇章節將為讀者夯實模擬電路設計的理論基礎。我們將從最基本的電子元件入手，詳細解析電阻、電容、電感在電路中的作用和特性。在此基礎上，深入探討二極管、雙極結型晶體管（BJT）和金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）等關鍵半導體器件的物理原理、工作特性以及在模擬電路中的應用模型。我們將重點關注其小信號模型和直流模型，以及如何利用這些模型進行電路分析和設計。 特彆地，本書將花費大量篇幅深入講解MOSFET的工作機製，包括其溝道形成、電荷傳輸、閾值電壓、跨導等核心參數。我們將詳細介紹不同工藝下的MOSFET特性差異，以及在低功耗、高速度等特殊應用場景下，如何選擇和優化MOSFET器件。此外，對於BJT，也將涵蓋其不同工作區域的特性以及在放大、開關等應用中的原理。 第二部分：放大器電路設計與分析 放大器是模擬電路中最基本也是最重要的功能模塊之一。本書將係統性地梳理各種類型的放大器電路，包括但不限於： 單級放大器： 從共源放大器、共漏放大器、共柵放大器到共射放大器、共集放大器、共基放大器，詳細分析它們的電壓增益、輸入阻抗、輸齣阻抗、帶寬、功耗以及噪聲性能。我們將探討如何在不同的應用場景下選擇最閤適的單級放大器拓撲，並提供詳細的設計步驟和計算方法。 多級放大器： 深入研究級聯放大器如何通過多級組閤來提升增益、改善性能。重點講解不同級聯方式的優缺點，以及如何進行跨阻抗放大器、差分放大器等復雜結構的分析和設計。 反饋放大器： 本章將是本書的重中之重。我們將全麵闡述負反饋在穩定放大器性能、擴展帶寬、控製失真等方麵的關鍵作用。詳細介紹串聯反饋、並聯反饋、電壓串聯反饋、電流串聯反饋、電壓並聯反饋、電流並聯反饋等各種反饋組態，並深入分析反饋對電路各項性能參數的影響。我們將提供一套係統性的反饋放大器設計流程，包括選擇閤適的反饋組態、確定反饋因子、分析穩定裕度以及進行補償設計。 運算放大器（Op-Amp）的內部結構與應用： 除瞭作為理想模型應用，本書還將深入剖析真實運算放大器的內部結構，包括輸入級、增益級、輸齣級以及補償電路。我們將分析它們對運算放大器性能的影響，例如輸入失調電壓、偏置電流、開環增益、輸齣擺幅、壓擺率等。在此基礎上，將詳細介紹運算放大器在各種經典應用電路中的設計，如加法器、減法器、積分器、微分器、比較器、濾波器以及有源濾波器等。 第三部分：頻率響應與穩定性分析 任何真實的放大器都存在帶寬限製，其頻率響應是衡量其性能的關鍵指標。本章將深入探討放大器電路的頻率特性，包括極點和零點的概念，以及它們如何影響電路的增益和相位響應。我們將講解如何利用伯德圖（Bode Plot）來直觀地分析放大器的頻率響應，並提供用於改善帶寬的方法，如頻率補償技術。 穩定性是模擬電路設計的另一個至關重要的方麵，尤其是在存在反饋的電路中。本書將詳細介紹寄生電容和寄生電感如何引起振蕩，並深入講解寄生效應對電路穩定性的影響。我們將詳細闡述奈奎斯特穩定性判據、根軌跡法以及增益裕度和相位裕度等概念，並提供多種穩定技術，如極點補償、零點補償以及Miller補償等，幫助讀者設計齣穩定可靠的模擬電路。 第四部分：噪聲分析與抑製 噪聲是模擬電路設計中普遍存在且難以完全消除的挑戰。本書將從理論上深入剖析各種噪聲源，包括熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲以及誘導噪聲等。我們將講解如何對電路的整體噪聲進行量化分析，例如計算噪聲係數（Noise Figure）和輸齣噪聲電壓。在此基礎上，將提供一係列實用的噪聲抑製技術，如優化器件選擇、采用低噪聲偏置、設計低噪聲放大器拓撲以及使用差分電路和濾波技術等，幫助工程師最大限度地降低電路中的噪聲水平。 第五部分：濾波器設計 濾波器在信號調理、數據采集和通信係統中扮演著不可或缺的角色。本書將全麵介紹各種類型的模擬濾波器，包括： 基本濾波器類型： 詳細闡述低通、高通、帶通和帶阻濾波器的設計原理和實現方法。 原型設計： 介紹巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Cauer）等多種濾波器原型，並詳細分析它們的幅頻特性和相頻特性。 有源濾波器設計： 重點講解利用運算放大器和無源元件構成有源濾波器的設計方法，包括Sallen-Key拓撲、MFB（Multiple Feedback）拓撲等，並提供相應的電路設計實例。 低功耗與高精度濾波器： 探討在低功耗和高精度要求下，如何優化濾波器設計，以及如何應對濾波器中的非綫性效應。 第六部分：直流與電源管理電路 穩定的直流偏置是模擬電路正常工作的關鍵。本章將深入探討直流偏置電路的設計，包括固定偏置、自偏置、電流鏡偏置等技術，並分析它們在不同電路中的應用和優缺點。 電源管理電路是現代電子係統不可或缺的一部分。本書將介紹穩壓器（Voltage Regulator）的設計原理，包括綫性穩壓器和開關穩壓器。我們將詳細分析它們的工作模式、效率、紋波抑製能力以及瞬態響應。此外，還將探討低壓差（LDO）穩壓器的設計，以及其在電池供電設備中的重要性。 第七部分：非綫性電路與信號處理 除瞭綫性電路，模擬電路還廣泛應用於各種非綫性信號處理任務。本書將介紹以下關鍵的非綫性電路： 混頻器（Mixers）： 講解二極管混頻器、MOSFET混頻器以及 Gilbert 混頻器等多種混頻器的工作原理和設計，以及它們在通信係統中的應用。 限幅器（Limiters）與鉗位器（Clampers）： 介紹這些電路如何控製信號的幅度，以及它們在信號整形和保護中的作用。 波形發生器（Waveform Generators）： 探討如何設計各種波形發生器，如正弦波發生器、方波發生器、三角波發生器和鋸齒波發生器等。 鎖相環（Phase-Locked Loop, PLL）： 深入解析鎖相環的工作原理，包括壓控振蕩器（VCO）、鑒相器（Phase Detector）和環路濾波器等核心組件，以及其在頻率閤成、時鍾恢復等應用中的強大功能。 第八部分：先進模擬電路設計與新興技術 隨著技術的發展，模擬電路設計也在不斷進步。本章將聚焦於一些先進的模擬電路設計主題和新興技術： CMOS射頻（RF）電路設計基礎： 介紹RF電路設計的特殊挑戰，如寄生效應、噪聲、互調失真等，以及CMOS工藝在RF設計中的優勢。將初步介紹LNA（低噪聲放大器）、PA（功率放大器）、混頻器等RF前端電路的設計考慮。 數模混閤信號（Mixed-Signal）設計概述： 介紹數模混閤信號係統的基本概念，包括ADC（模數轉換器）和DAC（數模轉換器）的原理和設計，以及它們在現代電子係統中的重要性。 低功耗模擬電路設計： 探討在功耗受限的應用場景下，如何通過器件選擇、電路拓撲優化以及電源管理技術來實現超低功耗模擬電路設計。 布局與版圖考慮： 強調實際電路設計中，布局（Layout）和版圖（Physical Design）對電路性能的至關重要性。講解寄生效應、串擾（Crosstalk）、熱效應等版圖相關的挑戰，以及如何通過閤理的版圖設計來規避這些問題。 本書特色： 理論與實踐並重： 每一章節都力求在紮實的理論基礎上，結閤豐富的工程實踐經驗，提供清晰的設計思路和可行的解決方案。 循序漸進的結構： 從基礎概念到高級主題，本書的組織結構邏輯清晰，便於讀者逐步深入學習。 豐富的實例分析： 大量穿插實際電路設計案例，幫助讀者理解理論知識在實際應用中的體現。 關注最新技術動態： 緊跟模擬電路設計領域的最新發展，涵蓋瞭一些前沿技術和應用。 麵嚮廣泛讀者群： 適閤電子工程專業的學生、研究生、科研人員以及從事模擬電路設計和相關領域的工程師。 《模擬電路設計精要：原理、實踐與最新進展》將是您在模擬電路設計領域求知探索、攻剋難關的得力助手，助您在日新月異的電子技術浪潮中，設計齣高性能、高可靠性的模擬電路産品。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，首先映入眼簾的是封麵那沉甸甸的質感，一看就是經過精心排版的。我一直在尋找一本能夠真正指導我進行CMOS模擬集成電路設計的實操性強的書籍。雖然我有一些基礎知識，但麵對實際的設計挑戰時，總覺得理論與實踐之間隔著一道鴻溝。很多時候，書本上的公式和理論一套一套的，但到瞭實際電路的仿真和版圖設計階段，卻發現有很多細節是書本上沒有明確說明的，或者說是需要更深入的理解纔能應用。特彆是對於一些復雜的模擬模塊，比如低功耗精密運算放大器、帶隙基準電壓源、ADC/DAC等，它們的性能往往受到版圖、工藝參數、噪聲耦閤等多種因素的影響。我希望這本手冊能夠提供更貼近實際的設計流程和技巧，能夠涵蓋從電路原理到版圖實現的全過程，甚至是一些常見的失效模式分析和調試方法。雖然我還沒有開始仔細閱讀，但僅僅是瀏覽目錄，就看到瞭很多我感興趣並且急需掌握的章節，比如關於模擬電路的優化方法、低功耗設計策略等等。這本書的齣版時間是“新書”，並且是“第3版”，這意味著它包含瞭最新的設計思想和技術，這是我最看重的一點。

評分☆☆☆☆☆

終於到貨瞭！等瞭好久，翻開第一頁就感覺到瞭知識的厚重感。這本書的書名就帶著一種權威感——“正版新書--CMOS集成電路設計手冊(第3版 模擬電路篇)”，特彆是提到“第3版”，就知道這絕對是經過時間和實踐檢驗的經典之作。我一直以來都對模擬電路設計抱有濃厚的興趣，但總覺得自己在概念理解上有些模糊，尤其是在噪聲分析、失真抑製等方麵，總感覺似懂非懂，遇到實際問題時總是無從下手。我看過不少國內的書籍，雖然有些也很不錯，但總覺得在某些細節的闡述上，或者在一些前沿的設計理念上，與國際頂尖的水平還是有一定差距。這本書的作者是(美) R. Jacob Ba，這名字聽起來就很專業，而且是齣自美國，這一點讓我對它充滿瞭期待。美國在半導體設計領域一直處於領先地位，他們的教材和手冊往往能夠直擊核心，並且提供非常係統和深入的講解。我希望這本書能夠填補我在模擬電路設計中的知識空白，讓我對各種模擬電路模塊，比如放大器、濾波器、數據轉換器等，有一個更深刻、更全麵的理解。我已經迫不及待地想深入閱讀，期待它能為我的學習和工作帶來質的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我是一名有著一定工作經驗的工程師，在模擬電路設計領域摸爬滾打瞭好幾年。在工作中，我接觸瞭各種各樣的模擬電路項目，但總感覺自己在理論深度上還有欠缺，尤其是在處理一些復雜的設計難題時，常常會感到力不從心。我一直在尋找一本能夠真正提升我設計水平的書籍，而這本書的齣現，讓我眼前一亮。它以“CMOS集成電路設計手冊”為名，並且是“第3版”，這本身就說明瞭它的權威性和前沿性。我特彆期待這本書能夠提供一些關於高端模擬電路設計，例如射頻前端、低功耗高精度傳感器接口等方麵的深入講解。在工作中，我們經常會遇到一些瓶頸，比如如何設計齣更高性能的放大器、如何提高ADC的信噪比、如何有效地抑製串擾等等。我希望這本書能夠提供一些實用的設計方法和工具，幫助我突破這些瓶頸，設計齣更具競爭力的産品。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對模擬集成電路設計充滿熱情的初學者，我一直在尋找一本能夠引導我入門，並且能讓我打下堅實基礎的書籍。市場上關於模擬電路的書籍有很多，但很多都過於理論化，或者內容陳舊，難以跟上快速發展的CMOS技術。這本書的名字，"正版新書--CMOS集成電路設計手冊(第3版 模擬電路篇)"，讓我看到瞭希望。特彆是“新書”和“第3版”這兩個詞，意味著它能夠提供最新的技術信息和設計理念。我尤其希望這本書能夠清晰地講解CMOS器件的物理特性，以及這些特性如何影響模擬電路的設計。例如，MOSFET的跨導、輸齣電阻、寄生電容等參數，以及它們在不同工作模式下的行為。我還希望這本書能夠提供一些關於常用模擬模塊（如電流源、電壓基準、濾波器、運算放大器等）的設計實例，並且能夠詳細解析這些實例的設計思路和實現細節。如果這本書能夠幫助我理解如何從零開始設計一個基本的模擬電路，並且能夠逐漸掌握更復雜的電路設計技巧，那將對我意義重大。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，在CMOS模擬集成電路設計的道路上，我總感覺自己像是在黑暗中摸索。雖然接觸過一些相關的課程和書籍，但總覺得難以形成一個完整的知識體係，而且對於一些關鍵的設計原理和優化技巧，往往隻能是淺嘗輒止，無法深入理解其精髓。這本書的齣現，無疑給我帶來瞭新的希望。我尤其關注的是，這本書是否能幫助我理解那些看似簡單卻至關重要的概念，例如差分對的失配效應、電源抑製比（PSRR）的優化、以及如何有效地進行噪聲分析和降低。很多時候，我們辛辛苦苦設計齣的電路，在仿真結果齣來後，性能總是差強人意，這背後往往隱藏著一些我們沒有充分考慮到的因素。我希望這本書能夠提供清晰的解釋，並且通過具體的例子來展示如何解決這些問題。它提到是“模擬電路篇”，這正是我目前最需要加強的部分。對於CMOS技術本身的特性，比如柵極漏電、襯底噪聲等對模擬電路性能的影響，我也希望能有更深入的瞭解。