集成基準源電路設計：從二極管到高階帶隙基準源 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] Gabriel Alfonso Rincon-Mora 著，黃曉宗 譯

圖書標籤:

• 集成電路
• 基準源
• 模擬電路
• 電路設計
• 電子工程
• 高階基準源
• 二極管
• 帶隙基準源
• 低功耗
• 精密電路

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030367143

商品編碼：11206780

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-03-01

用紙：膠版紙

頁數：152

正文語種：中文

內容簡介

　　《集成基準源電路設計：從二極管到高階帶隙基準源》分為5章。第1章描述瞭參考源的基本原理以及模擬電路的基礎知識；第2章分析瞭參考電流源的設計，包括基本的CMOSPTAT電路和復雜的biCMOS電流源；第3章在前兩章的基礎上，講解瞭電壓參考源的設計，包含瞭從零階到高階補償電路的實現；第4章分析瞭高精度基準源設計的考慮因素，包括工藝偏差、負載效應和工作環境等；第5章從工程和應用的角度討論瞭修調、版圖設計和封裝等對電路性能的影響。《集成基準源電路設計：從二極管到高階帶隙基準源》內容全麵，包含瞭從參考源設計的理論基礎到工程實踐的全部內容。分析深刻、實用性強，具有一定的指導意義。

目錄

緒 論
chapter 1 基礎知識
1．1 二極管
1．1．1 擊穿區域
1．1．2 正嚮偏置區域
1．2 電流鏡
1．2．1 簡單電流鏡
1．2．2 共源共柵電流鏡
設計實例 1．1
1．2．3 調整型共源共柵電流鏡
1．3 小 結
附錄二 極管電壓的溫度特性
參考文獻
chapter 2 電流基準源
2．1 PTAT電流基準源
2．1．1 雙極工藝實現方式
2．1．2 CMOS實現方式
2．2 啓動電路和頻率補償
2．2．1 連續導通啓動電路
2．2．2 與電路狀態有關的啓動電路
2．2．3 頻率補償
2．3 CTAT電流基準源
2．4 與溫度無關的電流基準源
2．5 PTAT2電流源産生電路
2．5．1 雙極工藝實現方式
2．5．2 CMOS工藝實現方式
設計實例 2．1
2．6 小結
參考文獻
chapter 3 電壓基準源
3．1 零階基準源
3．1．1 正嚮偏置二極管基準源
3．1．2 齊納電壓基準源
設計實例 3．1
3．2 一階基準源
3．2．1 正嚮偏置二極管基準源
3．2．2 齊納基準源
設計實例 3．2
3．3 二階電壓基準源(麯率校正)
3．4 麯率校正技術當前的發展情況
3．4．1 與溫度相關電阻比例技術
3．4．2 二極管環路技術
3．4．3 β補償技術
3．4．4 分段綫性電流模技術
3．4．5 非綫性匹配校正(Matched―Nonlinear Correction)
3．4．6 精確補償方法
3．5 小 結
參考文獻
chapter 4 高精度基準源電路的設計
4．1 誤差來源
4．1．1 定性的影響
設計實例 4．1
4．2 輸齣級
4．2．1 電壓模式輸齣級
4．2．2 電流模式輸齣級
4．2．3 混閤模式輸齣級
4．2．4 穩壓基準源和未穩壓基準源
設計實例 4．2
4．3 電源電壓抑製和綫性調整性能的設計
4．3．1 共源共柵技術
4．3．2 僞電源電壓技術
設計實例 4．3
4．4 小結
附錄1 典型一階帶隙基準源的誤差來源
附錄2 電阻溫度係數對電流模式輸齣級基準源的影響
參考文獻
chapter 5 係統和應用環境分析
5．1 修調網絡的設計
5．1．1 修調範圍
5．1．2 修調技術
設計實例 5．1
5．2 封裝應力的影響
5．3 係統相關的問題
5．3．1 電路設計考慮
5．3．2 版圖設計考慮
設計實例 5．2
5．4 特徵描述
5．5 小結
附錄1 帶有混閤模式(同時具有電壓和電流模式)輸齣級的帶隙基準源的修調流程
附錄2 封裝應力對帶隙基準源電路的影響
附錄3 基準源電路對輸人階躍信號的有限衝激響應所需時間的討論
參考文獻

前言/序言

集成基準源電路設計：從二極管到高階帶隙基準源 內容概要 本書旨在為讀者提供一個全麵且深入的集成基準源電路設計指南，從最基礎的二極管基準源齣發，逐步深入到復雜的高階帶隙基準源。全書以清晰的邏輯結構和詳實的理論推導，結閤豐富的電路實例，旨在幫助讀者掌握基準源電路的設計原理、關鍵參數分析、製版優化技巧以及在實際應用中的考量。 第一部分：基礎基準源的原理與設計 本部分將首先介紹集成電路中基準源的基本概念、重要性以及分類。我們將從最簡單的二極管基準源入手，詳細闡述其工作原理、優缺點以及局限性。 第一章：基準源電路概述 基準源的定義、作用與在集成電路中的地位。 基準源的核心指標：精度、穩定性（溫度、電源、負載）、功耗、尺寸、成本等。 基準源的分類：基於齊納管、基於帶隙、基於晶體管等。 集成電路設計中對基準源的要求和挑戰。 第二章：基於二極管的基準源 PN結二極管正嚮壓降的溫度特性分析。 利用二極管負溫度係數的補償方法。 簡單的二極管基準源電路拓撲及其原理。 二極管基準源的性能限製：溫度係數、電源抑製比（PSR）、負載調整率（LR）。 如何通過簡單的電阻網絡對二極管基準源進行補償以改善溫度穩定性。 第三章：基於齊納管的基準源 齊納二極管的擊穿機理（雪崩擊穿與齊納擊穿）。 齊納擊穿電壓的溫度特性。 基於齊納管的簡單基準源電路設計，包括偏置電路和緩衝電路。 齊納基準源的性能分析：溫度穩定性、噪聲、功耗。 集成電路中實現齊納管的挑戰與工藝選擇。 針對齊納基準源的溫度補償技術（如二階補償）。 第二部分：帶隙基準源的深入探討 本部分將聚焦於最常用和性能最優越的帶隙基準源。我們將從其核心原理——負溫度係數（NTC）和正溫度係數（PTC）的互補入手，逐步構建齣各種不同復雜度的帶隙基準源電路。 第四章：帶隙基準源的核心原理 雙極結晶體管（BJT）的PN結壓降與集電極電流的關係。 集電極電流不同BJT之間VBE差值（ΔVBE）的正溫度係數特性。 發射極人生（Emitter Degeneration）引入負溫度係數。 如何將NTC和PTC信號疊加，實現零溫度係數（ZTC）的輸齣。 帶隙基準源的理論輸齣電壓推導。 第五章：一級帶隙基準源設計 最經典的“Bang-Bang”型帶隙基準源拓撲。 關鍵器件的選型與參數計算。 電路工作點的設置與穩定性分析。 一級帶隙基準源的性能評估：溫度係數、電源抑製比、負載調整率、噪聲。 如何通過工藝參數（如Vt、Is）和設計參數（如電流比、電阻值）來優化性能。 實際電路設計中的注意事項，如啓動問題、功耗管理。 第六章：二級帶隙基準源與溫度補償 溫度對基準源輸齣的影響分析，以及一級帶隙基準源的殘餘溫度誤差。 引入高階溫度補償的必要性。 利用電阻串聯或並聯網絡形成更復雜的溫度響應麯綫。 二級帶隙基準源的電路結構與工作原理。 如何精確計算補償網絡參數以實現更低的溫度係數。 不同類型的二級帶隙基準源拓撲（如基於指數函數補償）。 二級帶隙基準源的性能提升與設計挑戰。 第三部分：高階與先進基準源設計 本部分將進一步拓展，探討更復雜、性能更優越的高階帶隙基準源，以及一些針對特定應用的先進基準源設計。 第七章：精密與低功耗帶隙基準源 如何進一步降低帶隙基準源的溫度係數，達到ppm/°C級彆。 設計思路：更精細的補償網絡、多級補償。 降低功耗的設計技巧：選擇低漏電流工藝、優化偏置電流、動態偏置等。 低功耗帶隙基準源的典型應用場景（如電池供電設備）。 噪聲抑製技術在精密帶隙基準源中的應用。 第八章：其他類型的基準源 MOSFET基準源： 基於MOSFET的閾值電壓（Vt）的溫度特性，以及如何實現PTAT（與絕對溫度成正比）和CTAT（與絕對溫度成正比）信號。MOSFET基準源的優勢與局限性。 Subthreshold基準源： 在亞閾值區工作，實現極低的功耗。亞閾值區MOSFET的特性分析，以及如何設計亞閾值基準源。 基於CMOS延遲的基準源： 利用CMOS邏輯門的延遲與溫度的關係進行基準源設計。 模擬鎖相環（PLL）或振蕩器基準源： 概念性的介紹，適用於對頻率穩定性有極高要求的應用。 第四部分：集成與實際應用 本部分將聚焦於集成電路設計中的實際問題，包括製版、布局、測試以及在不同應用場景下的選擇。 第九章：集成電路設計與製版考量 基準源電路的版圖設計原則：噪聲耦閤、寄生參數、器件匹配。 如何減小器件失配對基準源性能的影響。 版圖輔助設計（PAD）和版圖驗證（DRC/LVS）的重要性。 不同工藝製程對基準源設計的影響（如CMOS、BiCMOS、BCD）。 製版過程中的關鍵節點和注意事項。 第十章：基準源的測試與封裝 基準源的關鍵參數測試方法：溫度特性麯綫、電源抑製比測試、負載調整率測試、噪聲譜密度測試。 自動測試設備（ATE）在基準源測試中的應用。 封裝對基準源性能的影響，如引綫電感、熱效應。 基準源的可靠性測試（如老化測試、加速壽命試驗）。 第十一章：實際應用中的基準源選型 ADC/DAC中的基準源應用：要求高精度、低噪聲。 電源管理芯片（PMIC）中的基準源：要求低功耗、高 PSR。 微控製器（MCU）的內部基準源：對成本和麵積的限製。 傳感器接口電路的基準源：對溫度穩定性和功耗的要求。 通信係統中的基準源：對頻率穩定性和低相位噪聲的要求。 如何根據具體應用場景選擇閤適的基準源拓撲和設計參數。 全書特點 循序漸進的結構： 從最基礎的原理講起，逐步深入到復雜的設計，適閤不同水平的讀者。 理論與實踐結閤： 詳細的理論推導，輔以豐富的電路實例和設計細節。 工程導嚮： 關注實際集成電路設計中的製版、測試和應用考量。 覆蓋廣泛： 涵蓋瞭從基礎二極管基準源到高階帶隙基準源的多種設計。 語言清晰易懂： 避免使用過於晦澀的術語，力求通俗易懂，便於讀者理解。 本書適閤於集成電路設計工程師、模擬電路設計工程師、微電子學專業的學生以及對基準源電路設計感興趣的廣大技術人員。通過對本書的學習，讀者將能夠獨立設計和優化各種高性能的集成基準源電路，為在實際工程項目中提供堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

剛翻完這本《集成基準源電路設計：從二極管到高階帶隙基準源》，掩捲沉思，腦海中還迴蕩著那些關於電壓基準源的巧妙構思。這本書簡直是一場技術盛宴，讓我對集成電路設計，特彆是基準源這一核心模塊，有瞭顛覆性的認識。作者的功底可見一斑，從最基礎的二極管特性講起，逐步深入到更復雜的帶隙基準源，每一個章節都像是在鋪設一條通往精深技術的階梯。特彆是關於溫度補償的講解，真的是點睛之筆，那些看似棘手的溫度漂移問題，在作者的筆下變得條理清晰，提供瞭多種實用的解決方案。書中大量的公式推導和電路圖示，極大地增強瞭內容的直觀性和可操作性，讓我這個初學者也能啃得動。而且，作者在講解原理的同時，也融入瞭大量的實際設計考量，比如器件的選取、工藝的限製、以及如何優化性能和降低功耗，這些都是在理論書本上很難找到的寶貴經驗。讀完之後，我感覺自己對模擬電路設計又上瞭一個新的颱階，尤其是在對電源管理和精密測量領域有瞭更深刻的理解。這本書不僅適閤作為一名專業工程師的案頭必備，對於電子信息類專業的研究生來說，也是一本極具價值的參考書，能夠幫助他們快速建立起對基準源技術的全麵認知，為將來的研究和開發打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在模擬IC設計領域工作多年的工程師，我一直都在尋找一本能夠係統性梳理和深入講解基準源設計的書籍。這本書無疑滿足瞭我的這一需求，甚至超齣瞭我的預期。作者在技術上的造詣和對行業發展的洞察力，在這本書中得到瞭充分的體現。我非常贊賞作者對新型基準源技術的研究和介紹，特彆是那些能夠應對現代電子産品對精度、功耗和集成度提齣更高要求的解決方案。書中關於高級帶隙基準源的設計，如使用先進的補償技術和低功耗設計理念，給我留下瞭深刻的印象。這些內容不僅僅是理論的堆砌，更是作者在多年實踐中積纍的寶貴經驗的總結。我注意到作者在分析不同技術路綫的優劣時，非常客觀且詳盡，沒有迴避任何細節。同時，書中也討論瞭在實際流片過程中可能遇到的挑戰，以及如何通過仿真和驗證來規避風險，這對於正在進行新産品開發的工程師來說，具有極強的指導價值。這本書讓我受益匪淺，不僅拓寬瞭我的技術視野，也為我今後的設計工作提供瞭新的思路和方嚮。

評分☆☆☆☆☆

《集成基準源電路設計：從二極管到高階帶隙基準源》這本書，如同為我打開瞭一扇通往精密模擬世界的大門。我一直對集成電路中的“基準源”這一概念感到好奇，它在整個電子係統中扮演著如此重要的角色，卻又常常被隱藏在復雜的設計之下。這本書以一種非常友好的方式，從最基礎的二極管特性開始，一步步揭示瞭基準源的奧秘。我特彆喜歡作者在講解過程中所展現齣的對細節的關注，比如每一個器件的參數如何影響整體的性能，如何通過巧妙的電路組閤來消除非理想因素的影響。書中的章節安排非常閤理，從簡單的恒流源、恒壓源，到復雜的帶隙基準源，再到針對特定應用的高階設計，內容覆蓋全麵且深入。我對書中關於如何處理溫度效應的章節尤為印象深刻，作者不僅解釋瞭溫度漂移的物理機製，還提供瞭多種實用且有效的補償方法，這對於提高基準源的穩定性至關重要。這本書的圖文並茂，大量的圖例和公式推導，讓復雜的概念變得易於理解和消化。對於想要深入瞭解基準源設計，或者在實際項目中需要設計高性能基準源的工程師來說，這本書無疑是一本不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在準備畢業設計的大學生，在查找資料時偶然發現瞭這本《集成基準源電路設計：從二極管到高階帶隙基準源》。說實話，一開始我對這本書的深度有些顧慮，擔心內容過於晦澀難懂。然而，當我翻開第一頁，我的擔憂就煙消雲散瞭。作者的講解風格非常獨特，他善於用類比和形象的比喻來解釋復雜的概念，使得即使是對基準源接觸不多的我，也能很快理解其核心原理。例如，關於基準源的“穩定性”這個概念，作者通過生動的語言將其描繪成一個“不動如山”的標杆，讓我瞬間就把握住瞭關鍵。書中的內容循序漸進，從最基礎的 PN 結特性，到 BJT 的特性，再到如何利用這些特性構建穩定的電壓基準，整個過程銜接得非常自然。而且，作者並沒有止步於理論，書中穿插瞭大量的實際應用案例，這些案例不僅驗證瞭理論的正確性，也為我提供瞭很多設計思路。我特彆喜歡書中關於不同類型基準源的性能指標介紹，比如 Line Regulation, Load Regulation, Thermal Drift 等，以及如何通過電路設計來優化這些指標，這對我畢業設計的選型和實現有著非常重要的指導意義。這本書讓我覺得，原來復雜的集成電路設計也可以如此有趣且富有邏輯。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑為廣大電子工程師提供瞭一份厚重的技術寶典。我尤其欣賞作者在闡述概念時的嚴謹性，每一個公式的由來，每一個電路拓撲的優劣，都經過瞭詳盡的分析和論證。書中對於不同類型基準源的對比分析，讓我能夠清晰地看到它們各自的適用場景和設計取捨，比如在對精度要求極高但功耗可以妥協的場景下，以及在功耗敏感但一定精度損失可接受的應用中，如何做齣最佳選擇。我特彆喜歡其中關於二階、三階甚至是更高階帶隙基準源的討論，這些章節的深度和廣度是其他同類書籍難以比擬的，它揭示瞭如何通過更復雜的電路結構來實現更極緻的性能。在閱讀過程中，我不斷地將書中的內容與我日常工作中遇到的實際問題聯係起來，發現很多曾經讓我頭疼的難題，在這本書的指導下，都有瞭豁然開朗的感覺。作者在書中提及的一些創新性的設計思路，如混沌信號的應用，更是讓我耳目一新，感受到集成基準源設計領域的無限可能性。總而言之，這是一本能夠真正提升工程師設計功力，激發創新靈感的著作，強烈推薦給所有在模擬電路設計領域深耕的專業人士。

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這書簡直瞭、爛透

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做基準的可以學習一下

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第一個集成電路雛形是由傑剋·基爾比於1958年完成的，其中包括一個雙極性晶體管，三個電阻和一個電容器。

評分☆☆☆☆☆

集成電路（英語：integrated circuit, IC）、或稱微電路（microcircuit）、 微芯片（microchip）、芯片（chip）在電子學中是一種把電路（主要包括半導體設備，也包括被動組件等）小型化的方式，並通常製造在半導體晶圓錶麵上。

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根據一個芯片上集成的微電子器件的數量，集成電路可以分為以下幾類：

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簡單容易理解是本好書

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這書簡直瞭、爛透

評分☆☆☆☆☆

還可以，有些內容，可以看看

評分☆☆☆☆☆

VLSI 英文全名為 Very large scale integration, 邏輯門1,001~10k個 或 晶體管 10,001~100k個。