模拟集成电路设计 以LDO设计为例(原书第2版) [Analog IC Design with Low-Dropout Regulators,Secon]

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[美] 林康-莫莱(Gabriel Alfonso Rincon-Mora) 著,陈晓飞 等 译
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  • 模拟集成电路设计
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  • 低压差线性稳压器
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出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111534969
版次:1
商品编码:11926271
品牌:机工出版
包装:平装
丛书名: 国际电气工程先进技术译丛
外文名称:Analog IC Design with Low-Dropout Regulators,Secon
开本:16开
出版时间:2016-05-01
用纸:胶版纸##

具体描述

编辑推荐

《模拟集成电路设计——以LDO设计为例》(原书第2版)进行了全面修订并扩充了大量内容,旨在满足新兴的混合信号系统需求。本书讲述了模拟集成电路设计的概念,并详细阐述了如何用这些概念来指导低压差线性稳压器(LDO)集成电路的设计、分析以及如何基于双极、CMOS和BiCMOS半导体工艺技术来构建LDO电路系统。本书十分重视对电路洞察力的培养,对提出的课题进行直观分析并得出结论。本书还展示了如何开发和评估针对当今日益增长的无线和移动市场应用的模拟集成电路芯片。另外,书中大量的实例和章末复习思考题帮助读者加深对这一前沿指导中所发展出的重要概念和技术的理解。
通过本书的学习,读者将学会如何:
1)评估供电电源系统;
2)预测并制定线性稳压器的性能指标以及其对电源、负载和工作条件变化的响应特性;
3)更好地利用半导体器件——电阻、电容、二极管和晶体管;
4)通过组合微电子元件设计电流镜、差动对、差动放大器、线性稳压器以及这些电路的变体;
5)闭合和稳定调整电压和电流的反馈控制环路;
6)设计可靠的偏置电流和电压基准电路;
7)确定模拟集成电路和模拟系统的小信号动态响应;
8)建立独立、稳定、无噪声和可预测的供电电压;
9)实现过电流保护、热关断、反向电池保护和ESD保护电路;
10)测试、测量和评估线性稳压器芯片。

内容简介

模拟集成电路设计——以LDO设计为例(原书第2版)借由集成线性稳压器的设计,全面介绍了模拟集成电路的设计方法,包括固态半导体理论、电路设计理论、模拟电路基本单元分析、反馈和偏置电路、频率响应、线性稳压器集成电路设计以及电路保护和特性等。模拟集成电路设计——以LDO设计为例(原书第2版)从面向设计的角度来阐述模拟集成电路的设计,强调直觉和直观、系统目标、可靠性和设计流程,借助大量的实例,向初学者介绍整个模拟集成电路的设计流程,并引导其熟悉应用,同时本书也适用于有经验的电源集成电路设计工程师,不仅能帮助他们对模拟电路和线性稳压器的理论有更深刻的理解,而且书中所呈现的线性稳压器的技术发展也可以给予他们很多启发,是一本兼具实用性和学术价值的模拟集成电路和集成线性稳压器设计的优秀教科书和参考书。

作者简介

GabrielAlfonsoRincón-Mora博士,1994~2003年供职于德州仪器公司,担任一个高级集成电路设计团队的领导。1999年Rincón-Mora博士受聘为佐治亚理工学院的兼职教授,并在2001年受聘为全职教授,自2011年起,受聘为台湾成功大学的客座教授。他是IEEE和IET的院士,同时也是38项专利的发明人/共同发明人和超过160篇论文的作者/共同作者。Rincón-Mora博士已经写过8本著作,成功设计26余款商用电源芯片,并且获得了多项奖励,包括西班牙裔专业工程师协会(SHPE)颁发的全国西班牙裔技术奖,佛罗里达国际大学颁发的CharlesE�盤erry远见奖,加利福尼亚州副州长颁发的表彰证书,IEEECASS颁发的IEEE服务奖,空军基地颁发的西班牙裔骄傲和遗产奖。2000年,佐治亚理工学院邀请Rincón-Mora博士加入杰出青年工程师校友理事会,同年西班牙商业杂志将其列为“一百个具影响力的西班牙裔”之一。目前他主要致力于利用微型电池和环境能量为无线和移动设备供电的集成电路系统的研究。

目录

译者序
原书前言
作者简介
第1章电源系统1
1.1电源管理中的稳压器1
1.2线性稳压器和开关稳压器的对比2
1.2.1响应时间的折中3
1.2.2噪声4
1.2.3功率转换效率4
1.3市场需求5
1.3.1系统5
1.3.2集成6
1.3.3工作寿命6
1.3.4电源净空7
1.4电源8
1.4.1早期电池8
1.4.2锂离子电池9
1.4.3燃料电池9
1.4.4核能电池10
1.4.5能量收集器10
1.5计算机仿真11
1.6总结12
1.7复习题13
第2章线性稳压器14
2.1工作区域14
2.2性能指标15
2.2.1精度15
2.2.2功率转换效率25
2.2.3工作要求27
2.2.4品质因子29
2.3工作环境30
2.3.1负载31
2.3.2稳压点32
2.3.3寄生效应33
2.4分类34
2.4.1输出电流34
2.4.2压差34
2.4.3补偿34
2.4.4类别35
2.5模块级构成36
2.6总结37
2.7复习题38
第3章微电子器件39
3.1电阻39
3.1.1工作原理39
3.1.2寄生元件40
3.1.3版图40
3.1.4绝对精度和相对精度42
3.2电容43
3.2.1工作原理43
3.2.2寄生元件44
3.2.3版图45
3.2.4绝对精度和相对精度45
3.3PN结二极管46
3.3.1工作原理46
3.3.2寄生元件49
3.3.3版图和匹配50
3.3.4小信号模型52
3.4双极型晶体管(BJT)53
3.4.1工作原理53
3.4.2纵向BJT56
3.4.3横向BJT57
3.4.4衬底BJT58
3.4.5小信号模型59
3.5金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)61
3.5.1工作原理61
3.5.2寄生电容66
3.5.3P沟道MOSFET67
3.5.4晶体管变化67
3.5.5版图和匹配69
3.5.6小信号模型71
3.5.7MOS电容73
3.5.8沟道电阻73
3.6结型场效应晶体管(JFET)73
3.6.1工作原理73
3.6.2P沟道JFET75
3.6.3大信号模型75
3.6.4版图和匹配76
3.6.5小信号模型76
3.6.6相对性能78
3.7绝对精度和相对精度78
3.8总结79
3.9复习题80
第4章单晶体管基本单元82
4.1二端口模型82
4.2频率响应83
4.2.1极点84
4.2.2零点85
4.2.3米勒分裂87
4.2.4电容-分流-电阻法88
4.3信号流89
4.3.1输入和输出89
4.3.2极性89
4.3.3单晶体管基本单元90
4.4共发射极/共源极跨导器90
4.4.1大信号工作90
4.4.2小信号模型91
4.4.3频率响应93
4.4.4发射极/源极负反馈95
4.5共基极/共栅极电流缓冲器99
4.5.1大信号工作99
4.5.2小信号模型100
4.5.3频率响应103
4.5.4基极负反馈104
4.6共集电极/共漏极电压跟随器104
4.6.1大信号工作104
4.6.2小信号模型105
4.6.3频率响应108
4.7小信号概括和近似109
4.7.1功能109
4.7.2电阻110
4.7.3频率响应112
4.8总结113
4.9复习题114
第5章模拟电路基本单元115
5.1电流镜115
5.1.1工作原理115
5.1.2小信号模型118
5.1.3带基极电流校正的电流镜119
5.1.4电压校正共源共栅/共射共基(Cascode)电流镜120
5.1.5低电压Cascode电流镜121
5.2差动对123
5.2.1大信号工作124
5.2.2差分信号125
5.2.3共模信号127
5.2.4发射极/源极负反馈128
5.2.5CMOS差动对129
5.3基极/栅极耦合对130
5.3.1大信号工作130
5.3.2小信号响应132
5.3.3输入参考失调和噪声134
5.4差动级136
5.4.1大信号工作137
5.4.2差分信号138
5.4.3共模信号140
5.4.4输入参考失调和噪声143
5.4.5电源抑制145
5.4.6折叠式Cascode147
5.5总结151
5.6复习题152
第6章负反馈154
6.1反馈环路154
6.1.1环路构成154
6.1.2调整155
6.1.3输出转化156
6.2反馈效应156
6.2.1灵敏度156
6.2.2阻抗157
6.2.3频率响应160
6.2.4噪声162
6.2.5线性度163
6.3负反馈结构166
6.3.1跨导放大器166
6.3.2电压放大器167
6.3.3电流放大器168
6.3.4跨阻放大器169
6.4分析170
6.4.1分析过程170
6.4.2叠加器173
6.4.3采样器174
6.4.4跨导放大器175
6.4.5电压放大器179
6.4.6电流放大器183
6.4.7跨阻放大器188
6.5稳定性193
6.5.1频率响应193
6.5.2补偿195
6.5.3反相零点200
6.5.4嵌入式环路202
6.6设计202
6.6.1设计概念202
6.6.2系统结构设计203
6.6.3频率补偿204
6.7总结204
6.8复习题205
第7章偏置电流和基准电路207
7.1电压基元207
7.2PTAT电流208
7.2.1交叉耦合四管单元209
7.2.2锁存单元210
7.3CTAT电流213
7.3.1电流采样BJT214
7.3.2电压采样二极管214
7.4温度补偿215
7.4.1带误差补偿的BJT电流基准源216
7.4.2基于二极管的电流基准源217
7.4.3带误差补偿的基于二极管的电流基准源218
7.5启动电路218
7.5.1连续导通启动电路219
7.5.2按需导通启动电路220
7.6频率补偿222
7.7电源噪声抑制223
7.8带隙电流基准源224
7.8.1基于BJT的带隙电流基准源224
7.8.2基于二极管的带隙电流基准源225
7.9带隙电压基准源226
7.9.1电流-电压转换226
7.9.2输出电压调整227
7.10精度230
7.11总结231
7.12复习题232
第8章小信号响应234
8.1小信号等效电路234
8.2无补偿时的响应236
8.2.1相关电容和电阻236
8.2.2环路增益236
8.3频率补偿239
8.3.1输出端补偿240
8.3.2内部补偿242
8.4电源抑制245
8.4.1分压器模型246
8.4.2馈通噪声247
8.4.3米勒电容253
8.4.4分析255
8.4.5结论261
8.5补偿策略对比261
8.6总结262
8.7复习题264
第9章集成电路设计265
9.1设计流程265
9.2功率晶体管266
9.2.1备选方案266
9.2.2版图269
9.3缓冲器276
9.3.1驱动N型功率晶体管276
9.3.2驱动P型功率晶体管278
9.3.3版图290
9.4误差放大器290
9.4.1净空291
9.4.2电源抑制294
9.4.3输入参考失调296
9.4.4版图299
9.5总结307
9.6复习题309
第10章线性稳压器310
10.1低压差稳压器310
10.1.1输出端补偿的PMOS稳压器310
10.1.2米勒补偿的PMOS稳压器314
10.2宽带稳压器318
10.2.1内部补偿的NMOS稳压器319
10.3自参考稳压器322
10.3.1零阶温度无关性322
10.3.2温度补偿323
10.4性能增强330
10.4.1功率晶体管330
10.4.2缓冲器333
10.4.3环路增益335
10.4.4负载调整率336
10.4.5负载突变响应339
10.4.6电源抑制340
10.5电流调整343
10.5.1电流源343
10.5.2电流镜344
10.6总结347
10.7复习题347
第11章保护与特性349
11.1保护349
11.1.1过电流保护349
11.1.2热关断353
11.1.3反向电池保护355
11.1.4静电放电保护356
11.2特性358
11.2.1模拟负载359
11.2.2调整性能360
11.2.3功率性能366
11.2.4工作要求368
11.2.5启动370
11.3总结371
11.4复习题

前言/序言

  原 书 前 言
  我写作本书第1版的初衷是为了介绍、讨论并分析怎样设计、仿真、构建、测试和评估线性低压差(Low DropOut,LDO)稳压器集成电路。LDO稳压器集成电路在现代生活和新兴的最先进应用中起到了重要的作用,并且随着片上系统(SoC)集成需求的不断增大,在持续推动已有市场的同时,开创出更多新市场,这些因素构成了写作本书第1版的动力。事实上,由于噪声的普遍性,输入信号的未知性,以及功能负载要求负载点(Point of Load,PoL)稳压器消耗极少的功率就可以产生精确且快速响应的电源电压,因此,现在不包含功率调整特性的传统混合信号芯片必须将系统和PoL电源整合在一起。在稳压器选择方面,由于开关稳压器的输出包含了大量噪声,而这是不能容忍的,因此线性稳压器在模拟和混合信号芯片中占据了重要地位。
  然而,对于线性稳压器的教学,若没有相关模拟集成电路基础的介绍,将是不完整的。因此,与业界流行书籍的写作方式类似,本书也介绍模拟集成电路的基本理论,但是本书将从模拟集成电路直观、面向设计的角度来介绍模拟集成电路设计,我认为这在设计芯片时是非常有用和必要的。该理念是,不需要借助于工具书上的公式(这些公式的成立前提并非总是适用,特别是在开发新技术时),对预测半导体器件的各自特性和在电路中的组合特性有必要的认识。当然,具备了这样的洞察力,读者将可能具备重现和验证教科书上已有的公式和理论的能力。
  关于本书第2版
  本书第2版旨在扩充、提高和更新第1版的描述,以使概念和研究进展更加清晰和深刻。从很多角度来看,本版都是一本全新的书。首先,我重组了章节并重写了内容,同时更新了几乎全部的公式和图标,增加了实例和思考题,并几乎在每个章节都增加了新的内容。此外,本书还包括关于偏置电流和基准电路的一个章节,像大部分的模拟系统一样,线性稳压器必须依靠它们才能被唤醒和正常工作。
  举例来说,第1版的第1章,在本版中被分为两个部分:一个部分介绍电源系统;另一部分更具体地介绍线性稳压器。类似地,第3章也被分为两个部分:一个部分介绍单晶体管基本单元;另一部分介绍模拟电路基本模块。第1-3章中新的内容包括带宽延时、品质因子、开放式设计变量、偏置点、小信号、绝对和相对精度,以及金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)中的亚阈值、弱反型、MOS电容和沟道电阻等内容。第4章和第5章中新的内容包括二端口模型、频率响应、信号流、信号延时、增益分析、直接转换、基极退化、基极/栅极耦合差分对和折叠式共源共栅放大器等,其中包括关于转换速度、电源抑制、输入参考失调和噪声的讨论。
  除了一些基本概念之外,第6章中关于负反馈的描述完全是新的。关于灵敏度、频率响应、噪声、线性度、反馈结构、嵌入式和并行式反馈环的内容都是新的,同时本章还介绍了13个反馈实例,并对负反馈环路的设计进行了深入解析。第7章也是新章节,内容包括带隙电路中的正温度系数(Proportional To Absolute Temperature,PTAT)和负温度系数(Complementary To Absolute Temperature,CTAT)电流、温度补偿、启动、频率补偿和噪声抑制。第10章和第11章介绍了电源抑制性能提高技术和基准电压修调技术。
  目标读者
  本书从线性稳压器的角度,借助大量的实例,向初级微电子工程师介绍了整个模拟集成电路的设计流程,并引导其熟悉应用。同时,本书也可以对几乎没有线性稳压器和集成电路设计概念的电力电子领域模拟电路工程师起到启蒙引导作用。当然,本书也适用于有经验的电源集成电路设计工程师,相信本书不仅能帮助他们在回顾模拟电路和线性稳压器的理论时有更深刻的理解,而且能从最新的线性稳压器的技术发展中得到启发和激励。
  组织
  本书分为11个章节。第1章和第2章类似于产品定义阶段(但是以更偏向学术的方式),这个阶段,半导体公司通过定义产品的作用和工作目标来评估设计工作的难度,在此处,针对的是线性稳压器。然而,在承担某项设计工作之前,一个没有经验的工程师必须在模拟集成电路设计领域得到适当的训练,这也是第3-7章讨论的内容,即固态电子学理论和器件、单晶体管基本单元、模拟电路基本模块、负反馈和偏置电路。有了这些背景知识,第8章又回到了线性稳压器,更具体地介绍了线性稳压器的小信号响应,这对应于原型开发周期的第二阶段,在此阶段,设计者可以运用第3-6章中讨论的电路和反馈理论着手设计系统,以满足第1-2章提出的要求。
  第9-10章结合第3章的器件知识、第4-6章的电路理论和第8章的补偿策略设计实际的稳压器电路,首先是第9章器件级设计,然后进入第10章系统级设计。从设计者的角度来看,因为所有的模拟电路的设计训练以及芯片设计都会重点关注这部分内容,所以这两章就是开发流程的重点。本书的最后一章即第11章讨论集成电路的保护和特性,这也是产品设计周期的最后两个步骤。整体来看,本书是一个自顶向下再到顶(Top-Down-Top)的设计实例,全书从抽象视角开始系统分析,然后进入器件级进行基础分析,之后逐渐上升到电路设计,最后再到系统设计,但最终设计以晶体管级的形式实现。
  初级工程师可以按照顺序学习本书全部11章的内容,回顾整体设计流程,充分学习模拟集成电路设计;也可以只看特定的章节以加强对特定模拟电路设计原则的理解,比如第3-7章关于器件、电路、反馈与偏置,第1-2章和第8-10章关于线性稳压器集成电路,第11章关于保护与特性。对于一个几乎未涉足过稳压器设计领域但有一定经验的模拟电路设计工程师,可以不需要回顾基本模拟电路原理,直接参考第1-2章和第8-11章学习稳压器的特定知识。另外,资深稳压器芯片设计者也可以通过第1-2章和第8-11章加深对现有技术的理解,同时在第3-7章中回顾模拟集成电路的设计原则。
  为了方便读者找到目标章、节和小节,我尽量使每一章都独立,将我认为彼此相关联的内容放在一起,且针对特定内容划分小节、合理命名。希望通过这样的方式,工程师们可以更容易地找到他们感兴趣的部分,并且通过内容导航到相关章节。
  关于写作
  总体而言,本书全面介绍了模拟集成电路的设计方法,包括固态半导体理论、电路设计、模拟电路基本模块分析、反馈概念与偏置电路、频率响应、集成电路设计以及电路的保护与特性。与其他模拟电路书籍不同的是,本书强调模拟集成电路设计直观,并将其应用于基准电路和线性稳压器的设计。本书呈现的风格、形式和思想方式是我在该领域超过20年的设计经验的总结:作为一个模拟集成电路设计师,开发了多款商用电源微电子芯片;作为教授和研究员,在电源和能量调节集成电路领域引领当前的技术发展。
  从工业界的角度,我发现了设计的艺术和产品开发的价值,因此,本书强调直觉和直观、系统目标、可靠性和设计流程。作为一个学者,我坚持学习教学展示的艺术,理解技术深度的价值,跳出惯性思维的束缚。因此读者会在本书中发现,我试图呈现一个兼具实用性和学术价值的模拟集成电路和线性稳压器集成电路设计方法。毋庸置疑,我还有许多东西需要学习,尽管如此,希望我对本书的付出和对该领域的贡献能够赢得广大读者的充分支持,并希望读者对于书中的不足、矛盾和不准确描述给予谅解。
  Gabriel Alfonso Rincón-Mora博士
  译者序
  片上系统(System on Chip,SoC)集成需求正不断增大,由于线性稳压器具有噪声小、对负载突变的响应速度快等优点,在模拟和混合信号芯片中占据越来越重要的地位。
  本书是佐治亚理工学院Rincón-Mora教授的最新著作,是作者20多年的商用电源微电子芯片开发经验以及引领电源和能量调节集成电路领域技术发展的杰出研究工作的总结。本书组织严谨,内容丰富,涵盖了包括固态半导体理论、电路设计、模拟电路基本单元分析、反馈和偏置电路、频率响应、集成电路设计以及电路保护等模拟集成电路设计的所有基本方面。并且,在讲授这些内容时,本书十分强调直觉和直观,通过本书的学习,可以培养读者对于模拟电路的洞察力。本书的另一个特色是,整本书就是一个自顶向下再到顶(top-down-top)的设计实例,以线性稳压器设计的角度,从抽象视角开始系统分析,然后进入器件级进行基础分析,之后逐渐上升到电路设计,最后再到系统设计,但最终设计以晶体管级的形式实现。因此,本书是一本十分难得的兼具实用性和学术价值的参考书籍。
  本书由华中科技大学的陈晓飞组织翻译,参加翻译工作的人员主要有陈晓飞、邹望辉、刘政林和邹雪城。在本书的翻译工作中,华中科技大学超大规模集成电路与系统研究中心的刘小瑞、张缨洁、王玄、许泽华、资海平、董一帆、邹大鹏等研究生同学提供了许多帮助并参加了部分内容的翻译,机械工业出版社刘星宁老师给予了很大支持,在此一并表示衷心的感谢。
  译者
  2016年4月

数字模拟的桥梁:模拟集成电路设计原理与实践 在这日新月异的电子科技浪潮中,数字信号的处理能力日益强大,然而,现实世界的物理现象——声音、光线、温度、压力等等,均是以模拟形式存在的。如何将这些生动的模拟信号转化为数字系统能够理解的语言,又如何将数字系统产生的控制信号转化为能驱动现实世界设备的高精度模拟输出?答案就在于模拟集成电路。本书正是为深入探索这一核心技术而生,它将带领读者跨越数字与模拟的鸿沟,构建起一座坚实的知识桥梁。 核心理念:从基础到精通的阶梯式学习 本书并非一本枯燥的理论堆砌,而是旨在提供一套系统、深入且极具实践性的学习路径。我们不满足于仅仅罗列公式和电路图,更着力于揭示模拟集成电路设计的核心思想、设计流程以及关键的权衡取舍。从最基础的半导体物理特性讲起,逐步深入到晶体管模型、差分放大器、电流镜等基本构建模块,再到复杂的运算放大器、带隙基准电压源等核心单元电路的设计。每一个概念的引入都伴随着清晰的物理意义解释和直观的电路行为分析,确保读者能够真正理解“为什么”这样做,而不仅仅是“如何”去做。 设计实践:理论指导下的动手能力培养 理论的海洋固然广阔,但没有实践的舟楫,便难以抵达智慧的彼岸。本书高度重视设计实践的价值。在掌握了基础理论之后,我们将引导读者进入更为复杂的系统级设计。本书将聚焦于模拟集成电路设计中的一些标志性且应用广泛的模块,例如: 运算放大器(Op-Amp)的设计与分析: 运算放大器是模拟集成电路的“万能积木”,理解其内部结构、性能指标(如增益、带宽、压摆率、输出阻抗、输入失调电压等)以及常见的补偿技术(如密勒补偿)是进行高级模拟电路设计的基石。我们将深入剖析不同类型的运算放大器拓扑结构,例如折叠式输出、互补输出等,并讨论如何根据不同的应用需求进行优化。 基准电压源(Voltage Reference)的设计: 稳定可靠的基准电压源是几乎所有模拟电路正常工作的“心脏”。本书将详细介绍不同类型的基准电压源,如二极管击穿基准、带隙基准等,并深入分析其温度系数、线度、噪声等关键性能指标的来源及优化方法。 滤波器(Filter)的设计: 滤波器的作用是选择性地通过或阻止特定频率范围内的信号,在信号链中扮演着至关重要的角色。我们将从基本的低通、高通、带通、带阻滤波器类型讲起,深入到有源滤波器和开关电容滤波器的设计理念,并探讨Butterworth、Chebyshev、Bessel等不同滤波器逼近函数的特性。 模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的接口与设计考量: 尽管本书的重点在于模拟电路本身,但理解其与数字系统的接口至关重要。我们将讨论ADC和DAC的基本工作原理,以及在模拟前端(AFE)设计中,如何选择合适的ADC/DAC、如何处理其输入/输出信号以及相关的性能要求。 深入分析:理解设计中的关键权衡 在模拟集成电路设计中,几乎不存在“完美”的设计。每一个设计决策都伴随着一系列的权衡。本书的核心优势在于,它不仅教会读者如何搭建电路,更重要的是教会读者如何理解并做出明智的设计权衡。我们将系统地分析以下几个关键的设计考量: 功耗与性能的平衡: 低功耗是便携式电子设备和物联网应用的核心需求,但性能的降低往往是功耗优化的代价。本书将探讨多种低功耗设计技术,如亚阈值工作、动态电压频率调整(DVFS)等,并分析如何在满足性能要求的前提下最小化功耗。 噪声与信号完整性的管理: 模拟信号对噪声非常敏感,任何微小的干扰都可能导致信号失真甚至错误。本书将深入探讨各种噪声源(如热噪声、闪烁噪声、闪烁噪声)及其在电路中的传播机制,并教授读者有效的降噪技术,如差分信号、滤波器设计、屏蔽和布局布线技巧。 面积与成本的优化: 集成电路的制造成本与芯片面积直接相关。我们将分析如何在满足设计指标的前提下,选择更紧凑的电路拓扑和更优化的器件尺寸,从而降低制造成本。 工艺与鲁棒性: 不同的半导体工艺具有不同的特性和局限性。本书将介绍常见的CMOS工艺特性,并讨论如何设计出在不同工艺角(PVT,Process, Voltage, Temperature)下都能稳定工作的鲁棒电路,以及如何考虑器件失配和老化效应。 建模与仿真:验证设计的利器 理论设计离不开仿真验证。本书将详细介绍主流的电路仿真工具(如Cadence Virtuoso, Spectre, Synopsys HSPICE等)的使用方法,并指导读者如何建立准确的器件模型,如何进行DC、AC、瞬态、噪声和蒙特卡罗仿真。通过大量的仿真实例,读者将学会如何分析仿真结果,如何发现设计中的潜在问题,以及如何迭代优化设计。 前沿展望:迎接模拟集成电路的未来 电子技术的进步永无止境。本书在讲解经典设计原理的同时,也将适当展望一些前沿领域,例如: 射频(RF)模拟电路设计的基础概念: 随着无线通信的飞速发展,RF模拟电路的设计变得越来越重要。本书将简要介绍RF电路的特殊性,如寄生参数的影响、阻抗匹配、低噪声放大器(LNA)等。 混合信号集成电路(Mixed-Signal IC)的挑战: 现实世界中的许多应用都需要模拟和数字电路的协同工作。本书将探讨混合信号设计中面临的挑战,如信号隔离、时钟抖动、数字噪声耦合等。 面向读者 本书适合以下人群: 电子工程、微电子学、通信工程等相关专业的在校学生: 为深入学习模拟集成电路设计打下坚实的理论基础和实践能力。 初中级模拟集成电路设计工程师: 巩固和拓展现有知识体系,提升实际设计水平。 对模拟集成电路设计感兴趣的科研人员和业余爱好者: 提供系统性的学习路径和深入的理论解析。 总结 《模拟集成电路设计:原理与实践》是一本旨在全面提升读者模拟集成电路设计能力的力作。它以清晰的逻辑、丰富的实例、深入的分析以及与时俱进的视野,帮助读者掌握从基础模块到复杂系统设计的全方位知识。通过本书的学习,读者将能够自信地应对实际设计中的各种挑战,成为一名出色的模拟集成电路设计师,为构建更智能、更高效的电子世界贡献力量。

用户评价

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我是一名刚入模拟IC设计行业不久的在校研究生,对于LDO的设计一直感到有些迷茫。市面上相关的书籍和资料很多,但往往要么过于理论化,让人难以消化;要么过于偏重实践,缺乏深入的原理分析。这本书的出现,就像是为我指明了方向。它以LDO设计为切入点,系统地介绍了模拟集成电路设计的核心概念和方法。从 MOS 管的各种模型,到运放的参数分析,再到反馈回路的设计,作者都做了细致入微的阐述。最让我惊喜的是,书中的许多概念都用非常形象的比喻来解释,例如将稳定性类比为“走路不摔跤”,将噪声类比为“干扰信号”,这些生动的比喻极大地降低了理解门槛,让我在学习过程中少走了不少弯路。而且,书中还提供了大量的仿真实例,这对于我这种缺乏实际项目经验的学生来说,简直是福音。我可以在仿真软件中一步步复现书中的设计,对照结果,加深理解。这本书不仅教授了我LDO的设计技巧,更重要的是,它培养了我解决问题的思路和方法,让我对整个模拟IC设计流程有了更宏观的认识。我深信,这本书将成为我未来学术研究和职业发展道路上的一块重要基石。

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从工程实践的角度来看,这本书最大的价值在于其“接地气”。作者在理论推导的过程中,始终没有脱离实际电路的限制。他会详细分析各种非理想因素对电路性能的影响,例如管子的短沟道效应、衬底噪声、工艺偏差等等,并给出相应的处理方法。书中提供的设计流程和优化建议,非常具有指导意义,可以直接应用于实际的项目开发中。我特别欣赏书中关于PCB布局和电源去耦的章节,这些看似“小”的问题,往往是影响LDO性能的关键。作者通过分析典型的PCB布局错误,并给出正确的布局建议,帮助我们避免许多不必要的麻烦。而且,书中对不同LDO拓扑结构的权衡和选择,给出了非常清晰的指导原则,让我们可以根据具体的应用场景,选择最合适的方案。这本​​书就像一位经验丰富的老工程师,在旁边手把手地教你如何进行实际的LDO设计,让你少走弯路,快速上手。对于任何一名立志成为优秀的模拟IC设计工程师的人来说,这本书都是一本必备的“工具书”。

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读完这本书,我最大的感受是其内容的深度和广度都达到了一个令人惊叹的水平。作者并没有局限于LDO这一种电路,而是将LDO的设计置于更宏观的模拟集成电路设计体系中进行阐述。书中对电流镜、电压基准源、误差放大器等LDO设计中必不可少的关键模块都进行了深入的剖析,并且这些剖析又是相互关联,融会贯通的。例如,在讲解电流镜的设计时,作者不仅介绍了各种电流镜的结构,还详细讨论了它们在匹配性、输出阻抗、共模抑制比等方面的优劣,并进一步分析了这些参数如何影响LDO的整体性能。这种“由点及面,以小见大”的讲解方式,让读者能够清晰地看到各个模块之间的相互影响,从而构建起对整个系统更全面的认识。此外,书中还涵盖了许多高级主题,例如低功耗LDO的设计技巧、不同电源管理架构的比较,甚至对一些前沿的LDO技术也有所提及,这使得这本书不仅适合初学者,对于有一定经验的设计师也极具参考价值。它能够帮助我们突破思维定势,探索更高效、更创新的设计方案。

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这本书的封面设计虽然朴实,但当我翻开第一页,一股严谨而深入的学术气息便扑面而来。作为一名在模拟集成电路设计领域摸爬滚打多年的工程师,我一直在寻找一本能够系统性梳理LDO设计脉络,并提供扎实理论基础和实践指导的著作。这本书恰好满足了我的需求。它不仅仅是停留在公式的堆砌,而是从最基本的器件模型出发,层层递进,将LDO的各种拓扑结构、稳定性分析、噪声抑制、瞬态响应优化等关键技术讲解得淋漓尽致。尤其让我印象深刻的是,作者在讲解过程中,充分考虑到了实际设计中可能遇到的各种挑战,例如寄生参数的影响、不同工艺下的设计权衡等等,这些细节的处理,无疑展现了作者深厚的理论功底和丰富的实践经验。我尤其喜欢其中关于稳定性分析的部分,作者引入了伯德图、根轨迹等多种分析工具,并结合实例进行讲解,使得原本枯燥的理论变得生动易懂。对于那些希望深入理解LDO设计原理,而非仅仅停留在EDA工具操作层面的工程师来说,这本书绝对是一本不可多得的宝藏。它能够帮助你建立起扎实的理论框架,让你在面对复杂的设计问题时,能够游刃有余,找到最根本的解决方案。

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这本书的语言风格我非常喜欢,它既有学术的严谨性,又不失清晰易懂的表达。作者在讲解复杂的概念时,会尽量避免使用过于晦涩的术语,或者会在首次出现时给予详细的解释。而且,书中大量的图示和表格,极大地增强了内容的直观性。我尤其喜欢书中对各种波形图和特性曲线的解读,它们能够帮助我们直观地理解电路的工作原理以及各种参数变化对性能的影响。此外,作者在引用参考资料时,也显得非常严谨,这增加了书籍的可信度,也为读者提供了进一步深入研究的途径。这本书的逻辑结构也非常清晰,每个章节之间都有紧密的联系,形成了一个完整的知识体系。整体而言,这本书不仅在技术内容上达到了高水准,在知识传达和学习体验上也做得非常出色。它让我对模拟集成电路设计,尤其是LDO设计,有了更深刻的理解和更浓厚的兴趣。我相信,这本书将成为我未来职业生涯中,一本长期受益的参考资料。

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希望有用吧,书还挺贵的!!!

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东西不错,送货也快

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介绍的很详细,很有帮助。

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比想象中的差一些

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可以可以,就是有点小贵

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书是不错的,但内容简介不是这本书,误导消费者

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我怎么买了这么多书。而且还这么专业

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很好,留着慢慢看

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是本好书,值得看,有作者独到见解。

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