模拟CMOS集成电路设计 电子与通信 书籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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店铺： 蔚蓝书店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302489856

商品编码：29727166285

商品基本信息，请以下列介绍为准
商品名称：	模拟CMOS集成电路设计 电子与通信 书籍
作者：	(美)Behzad Razavi著
定价：	128.0
出版社：	清华大学出版社
出版日期：
ISBN：	9787302489856
印次：
版次：	2
装帧：
开本：	16开

内容简介

本书讲述模拟CMOS集成电路的分析与设计方法，阐述当前产业背景下学生和一线工作的工程师需要掌握的基本原理和新理念新方法。

现代电子系统的基石：集成电路设计深度探索 在这个信息爆炸、技术日新月异的时代，集成电路（IC）作为现代电子系统的核心，其重要性不言而喻。从我们手中轻巧的智能手机，到庞大复杂的服务器集群，再到精密先进的医疗设备，无不依赖于集成电路的强大算力和集成能力。而集成电路的诞生与发展，很大程度上归功于其设计过程中那些精妙绝伦的理论与实践。本书旨在为读者揭示集成电路设计的深层奥秘，特别关注那些构成现代电子设备“灵魂”的模拟电路部分。 为何选择模拟CMOS集成电路设计？ 在数字世界飞速发展的今天，模拟电路似乎被赋予了“复古”的色彩。然而，事实远非如此。任何与现实世界交互的电子系统，最终都需要模拟信号的处理。无论是从传感器采集的微弱信号，还是需要精确控制的驱动信号，亦或是无线通信中承载信息的射频信号，它们都以连续的模拟形式存在。数字信号的强大在于其处理能力，但模拟信号的精确采集、转换和处理，才是连接数字世界与物理世界的桥梁。 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技术，凭借其低功耗、高集成度和良好的可扩展性，已经成为当今集成电路制造的主流工艺。因此，掌握CMOS工艺下的模拟集成电路设计，就意味着掌握了进入现代电子产业核心技术的钥匙。本书将深入剖析CMOS器件的工作原理，以及如何利用这些器件构建出高性能、低功耗的模拟电路模块，进而组合成复杂的模拟集成电路系统。 本书将带您领略哪些精彩？ 本书内容涵盖了模拟CMOS集成电路设计中的诸多关键领域，力求为读者提供一个全面而深入的视角。我们将从最基础的CMOS器件模型开始，逐步深入到复杂的电路设计与分析。 第一部分：CMOS器件基础与模型 MOSFET工作原理剖析： 您将深入了解P沟道和N沟道MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的工作机理，包括栅极电压如何控制沟道电导，以及不同工作区域（亚阈值区、线性区、饱和区）的特性差异。我们将详细探讨电流-电压关系，理解其非线性特性在模拟电路中的应用。 寄生效应与短沟道效应： 随着工艺节点的不断缩小，短沟道效应、亚阈值传导、栅氧化层击穿等寄生效应变得愈发显著。本书将系统地分析这些效应的成因及其对器件性能的影响，并介绍如何在设计中加以考虑和抑制。 CMOS器件模型： 掌握精确的器件模型是电路仿真的基础。我们将介绍SPICE等仿真软件中常用的CMOS器件模型，如BSIM系列模型，并探讨其参数提取和模型精度对仿真结果的影响。 第二部分：模拟电路基本模块设计 电流源与电流镜： 精准稳定的电流源是许多模拟电路的基石。本书将介绍各种电流镜的设计，包括简单的二极管连接电流镜、威勒电流镜、以及考虑输出阻抗和失配效应的更复杂的电流镜结构。您将学习如何设计具有高精度和良好温度稳定性的电流源。 差分放大器： 差分放大器是模拟集成电路中最基本也是最重要的差分输入放大器。本书将深入探讨差分对的设计，包括有源负载差分放大器、折叠式电流镜差分放大器等，并分析其共模抑制比（CMRR）、增益、带宽等关键性能指标。 运算放大器（Op-Amp）设计： 运算放大器是模拟电路中的“万能工具”。本书将系统介绍不同架构的运算放大器，例如两级CMOS运放、多级运放，并重点讲解其频率补偿技术，如密勒补偿、多零补偿等，以确保电路的稳定性。您将学会如何设计满足特定增益、带宽、功耗、噪声等要求的运算放大器。 滤波器设计： 模拟滤波器在信号调理、抗混叠等方面扮演着至关重要的角色。本书将介绍多种模拟滤波器类型，如低通、高通、带通、带阻滤波器，以及它们的实现方式，包括主动滤波器（如Sallen-Key结构）和有源RC滤波器。您将学习如何根据规格要求进行滤波器设计与优化。 电压基准源设计： 稳定可靠的电压基准源是许多模拟电路（如ADC、DAC、电源管理IC）正常工作的关键。本书将介绍基于带隙参考（Bandgap Reference）的电压基准源设计，并分析其温度系数、电源抑制比（PSRR）等性能。 第三部分：高级模拟电路设计技术 噪声分析与抑制： 噪声是模拟电路性能的“杀手”。本书将详细讲解不同噪声源（热噪声、闪烁噪声、散粒噪声）的来源和特性，以及如何在电路设计中有效降低噪声，例如通过优化器件尺寸、选择合适的器件偏置、采用差分结构等。 非线性效应与失真分析： 模拟电路中的非线性效应会导致信号失真。本书将分析谐波失真（HD）和互调失真（IMD），并介绍如何通过偏置优化、补偿技术来减少这些失真。 直流偏置与功耗优化： 在高性能模拟电路设计中，如何在满足性能要求的同时，最大限度地降低功耗是一个重要挑战。本书将探讨各种直流偏置技术的原理，以及如何通过静态功耗和动态功耗的优化来提升系统的能效。 频率补偿与稳定性分析： 模拟集成电路在反馈回路中容易出现稳定性问题。本书将深入讲解频率补偿技术，如密勒补偿、极点/零点配置等，并通过伯德图（Bode Plot）等工具分析电路的相位裕度和增益裕度，确保电路在各种工作条件下稳定工作。 版图设计与匹配： 集成电路的性能很大程度上取决于其物理版图。本书将介绍版图设计的基本原则，包括器件布局、布线规则、以及如何通过版图技术来提高器件的匹配度，降低寄生效应的影响。 本书的特色与价值 本书的编写力求做到： 理论与实践相结合： 不仅讲解理论知识，更注重实际应用，通过大量的电路实例和设计流程，帮助读者掌握实际的设计技巧。 深入浅出： 从基础概念出发，逐步深入到复杂的分析与设计，即使是初学者也能循序渐进地掌握。 前沿性： 关注当前CMOS工艺和模拟集成电路设计领域的最新发展动态和关键技术。 全面性： 涵盖了模拟CMOS集成电路设计中的核心内容，为读者构建一个完整的知识体系。 谁将从本书中受益？ 本书适合于以下读者群体： 电子工程、通信工程、微电子等相关专业的本科生和研究生： 为您打下坚实的模拟集成电路设计理论基础。 集成电路设计工程师： 帮助您系统回顾和深化现有知识，掌握更高级的设计技巧，提升工作效率和设计水平。 对模拟集成电路设计感兴趣的业余爱好者： 提供一个系统学习的途径，了解现代电子产品的核心技术。 从事相关领域研究的科研人员： 为您的研究提供理论参考和技术指导。 掌握模拟CMOS集成电路设计，意味着您将能够驾驭那些赋予电子设备生命力的“神经系统”，设计出更加智能、高效、可靠的未来电子产品。本书将是您开启这段精彩旅程的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

作为一个资深硬件爱好者，我一直在寻找一本能够真正桥接理论与实践鸿沟的优秀读物。市面上关于IC的书籍很多，但要么过于偏重理论的抽象推导，读起来枯燥乏味，要么就是只有代码和仿真结果，缺乏对设计思想的深入剖析。这本书完美地找到了那个平衡点。它的叙述风格非常贴合实际工程的思维习惯。比如，在讲解偏置电路的设计时，它没有直接抛出最复杂的电路结构，而是从最简单的current mirror开始，一步步引入温度补偿、工艺角变化等实际挑战，然后展示如何用巧妙的结构去应对。这种层层递进的讲解方式，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。我特别喜欢书中对版图效应（Layout Effects）的讨论，这往往是教科书忽略的，但在实际流片中却是决定成败的关键因素。这本书真正体现了“设计”二字，它教你如何像一个真正的芯片设计师那样去思考，去预见潜在的问题，并提前规避。对于我这样非科班出身，但对模拟设计抱有浓厚兴趣的人来说，这本书简直是点燃了我深入学习的热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是电子工程领域的一股清流！我最近在钻研数字电路设计，但总感觉对底层的模拟电路理解不够透彻，很多高级模块的工作原理都卡在“黑箱”状态。翻开这本书，我的感觉就像是终于找到了那把能打开所有知识宝箱的钥匙。它不是那种只会罗列公式和推导的教科书，而是真正地在“教你思考”。作者对MOS管的工作区划分、阈值电压的精确控制以及各种噪声源的分析，简直是庖丁解牛般细致入微。特别是关于匹配技术那几章，我以前总觉得那是玄学，但这本书用清晰的图例和深入的分析，将随机失配、热噪声等问题讲得明明白白。读完之后，我再去看那些复杂的运放设计时，思路豁然开朗，不再是盲目套用电路图，而是能从器件物理层面去权衡Trade-off了。这本书的价值在于，它搭建了一个坚实的模拟基础，让你能自信地迈入更复杂的集成电路世界。对于正在准备设计大赛或者从事IC后端工作的朋友来说，这本书绝对是案头必备的“武功秘籍”。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在处理系统级性能与器件级实现之间的矛盾时，展现出了极高的专业水准。很多教材只停留在单个器件或单个电路单元的优化上，但芯片设计真正的挑战在于如何将数百万个晶体管有机地组织成一个高性能、低功耗的系统。这本书的后半部分重点探讨了反馈机制、稳定性分析和频率补偿策略，这些内容是实现高精度、高带宽系统的基石。作者在讲解Miller补偿和相移补偿时，不仅给出了伯德图分析，还结合了实际的相位裕度和瞬态响应对比，这让我明白了为什么在不同的应用场景下，工程师们会选择不同的补偿方法。这种从“点”到“面”的扩展能力，使得这本书的适用范围不仅仅局限于基础教学，更是对已经工作一段时间，希望提升设计深度的工程师们极具价值的参考资料。它让我意识到，模拟设计远非简单的元件组合，而是一门关于动态系统控制的艺术。

评分☆☆☆☆☆

要说缺点，这本书的入门门槛确实不算低，它假定读者已经对基础的半导体器件物理和欧姆定律有着扎实的掌握。对于完全零基础的新手来说，可能需要配合其他更基础的模拟电子学教材一起使用。但是，正是这种“高起点”，保证了它能够深入探讨到集成电路设计的前沿和难点。我尤其欣赏它对失真分析和线性化技术的处理。在高速数据转换器（ADC/DAC）的设计中，非线性失真是一个头疼的问题。这本书详细拆解了二次谐波、三次谐波失真（HD2/HD3）的来源，并给出了一系列通过结构对称性来抵消这些偶次或奇次谐波的巧妙方法。这种对细节的执着追求，体现了作者深厚的行业经验。读完这本书，我感觉自己对“精度”的理解不再停留在“位数”上，而是深入到了每一个电荷运动和电场梯度的层面。它无疑是一本需要反复研读，并且每次都能有所收获的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量高得惊人，这对于理解复杂的半导体物理过程至关重要。我曾经尝试阅读一些扫描版的旧教材，那些模糊不清的波形图和几乎无法辨认的文字，极大地挫伤了我的学习积极性。而这本新版教材在视觉体验上做到了极致。每一个器件的内部结构图，无论是沟道电荷的分布，还是电场强度的变化，都被绘制得立体而直观。特别是关于亚阈值区和强反型区的电流模型描述，配合着清晰的V-I曲线图，让我对MOS管的非线性特性有了前所未有的深刻理解。更让我印象深刻的是，书中对工艺参数（如$lambda$、$gamma$等）的引入，不是孤立地存在于公式中，而是与实际的器件尺寸紧密关联，这让读者能立刻明白“为什么我要选择这个W/L比”。总而言之，这是一本非常“体贴”的书，它深知读者的学习痛点，并通过高质量的视觉辅助，将抽象的电子学概念具象化，阅读体验是无与伦比的。