60GHz CMOS鎖相環技術 影印版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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Hammad，M，Cheema 著

圖書標籤:

• 60GHz
• 鎖相環
• CMOS
• 射頻電路
• 模擬電路
• 微電子
• 影印版
• 技術
• 通信
• 毫米波

店鋪： 科學齣版社旗艦店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030344762

商品編碼：1262473369

包裝：平裝

叢書名： 國外電子信息精品著作(影印版)

外文名稱：60-Ghz Cmos Phase-Locked Loops

開本：B5

齣版時間：2012-06-25

頁數：197

字數：276000

正文語種：-

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【圖書基本信息】

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書名：60GHz,CMOS鎖相環技術
作者：Hammad,M,Cheema
定價：65

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【作者簡介】

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【讀者對象】

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【內容簡介】

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The,promising,high,data,rate,wireless,applications,at,millimeter,wave,frequencies,in,general,and,60,GHz,in,particular,have,gained,much,attention,in,recent,years.,However，challenges,related,to,circuit，layout,and,measurements,during,mm-wave,CMOS,IC,design,have,to,be,overcome,before,they,can,become,viable,for,mass,market.,60,GHz,CMOS,Phase-Locked,Loops,focusing,on,phase-locked,loops,for,60,GHz,wireless,transceivers,elaborates,these,challenges,and,proposes,solutions,for,them.,The,system,level,design,to,circuit,level,implementation,of,the,complete,PLL，along,with,separate,implementations,of,individual,components,such,as,voltage,controlled,oscillators，injection,locked,frequency,dividers,and,their,combinations，are,included.,Furthermore，to,satisfy,a,number,of,transceiver,topologies,simultaneously，flexibility,is,introduced,in,the,PLL,architecture,by,using,new,dual-mode,ILFDs,and,switchable,VCOs，while,reusing,the,low,frequency,components,at,the,same,time.

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60GHz CMOS鎖相環技術（影印版）—— 深入理解下一代無綫通信的核心 本書籍，雖名為“60GHz CMOS鎖相環技術（影印版）”，但其核心價值遠不止於直接的影印呈現。它是一本凝聚瞭數十位業界資深工程師和學術界頂尖研究人員智慧的寶藏，旨在為讀者提供一個全麵、深入且極具實踐指導意義的60GHz CMOS鎖相環（PLL）設計與應用知識體係。這本書並非簡單地羅列技術參數或電路圖，而是通過嚴謹的理論推導、詳實的仿真分析以及對實際工程問題的深刻洞察，引領讀者踏入毫米波通信領域的核心驅動力——60GHz CMOS鎖相環的奇妙世界。 為何選擇60GHz？為何聚焦CMOS？為何研究鎖相環？ 在信息爆炸的時代，對帶寬的需求呈指數級增長。傳統的2.4GHz和5GHz頻段已日趨擁擠，難以滿足日益增長的無綫通信需求，尤其是在高數據率、低延遲的應用場景，如高清視頻流、虛擬現實/增強現實、車聯網以及點對點無綫迴傳等。60GHz頻段，以其高達數GHz的可用帶寬，成為瞭下一代無綫通信（如Wi-Fi 7/8、5G/6G的毫米波通信）的戰略選擇。它能夠實現Gbps甚至Tbps級彆的數據傳輸速率，徹底改變我們與數字世界的互動方式。 然而，毫米波的特性也帶來瞭巨大的挑戰：傳播距離短、易受阻擋、對器件性能要求極高。在如此嚴苛的條件下，實現穩定、低相位噪聲、高集成度的頻率閤成器變得至關重要。這正是鎖相環（PLL）大顯身手的地方。PLL是一種能夠産生精確、穩定頻率的反饋控製係統，是幾乎所有現代無綫通信係統的“心髒”。而CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技術，作為當前集成電路製造的主流工藝，因其低功耗、高集成度、高性價比以及成熟的工藝流程，成為實現毫米波PLL的理想平颱。將60GHz的射頻信號與CMOS的低成本、高集成度相結閤，是推動毫米波通信走嚮普及的關鍵。 本書深入探討的正是這一交叉領域的精髓。它並非僅僅停留在理論層麵，而是將目光投嚮瞭將理論轉化為實際産品的工程實踐。 本書內容概覽——結構嚴謹，由淺入深 本書的結構設計精巧，邏輯清晰，旨在最大程度地提升讀者的學習效率和理解深度。 第一部分：基礎理論與背景知識 在深入探討60GHz PLL的復雜細節之前，本書首先為讀者構建起堅實的基礎。 毫米波通信的挑戰與機遇： 詳細闡述60GHz頻段的物理特性、優勢以及在不同應用場景下的潛力和麵臨的瓶頸，為後續技術討論奠定宏觀認識。 鎖相環的基本原理： 迴顧並深入講解PID控製、環路濾波器、壓控振蕩器（VCO）、鑒相器（PD）和分頻器等PLL核心組件的工作原理，以及它們在頻率閤成中的作用。 CMOS工藝在高頻下的特性： 分析CMOS器件在高頻率下的寄生效應、損耗以及材料特性，強調其對高性能RF電路設計的影響，為理解CMOS PLL的設計局限性提供依據。 噪聲在PLL係統中的影響： 詳細解析相位噪聲、幅度噪聲、閃爍噪聲等各種噪聲源在PLL係統中的産生機製、傳播路徑以及對整體係統性能（如誤碼率、頻譜純度）的決定性影響。 第二部分：60GHz CMOS PLL的核心組件設計 這部分是本書的重中之重，詳細剖析瞭設計高性能60GHz CMOS PLL所必需的各個關鍵模塊。 壓控振蕩器（VCO）設計： LC振蕩器原理與結構： 重點講解基於電感（L）和電容（C）構成的振蕩器，這是CMOS毫米波PLL中最常用的VCO類型。詳細介紹耦閤振蕩器、變容二極管（Varactor）的設計與優化，以及如何通過調整電容和電感值來調諧振蕩頻率。 寄生效應的建模與補償： 深入分析PCB走綫、焊盤、襯底等寄生參數對LC振蕩器性能的影響，並提供相應的建模和補償技術。 相位噪聲抑製技術： 講解各種降低VCO相位噪聲的方法，包括電感和電容的Q值優化、器件噪聲的抑製、環路濾波器的選擇以及諧波抑製等。 CMOS工藝對VCO設計的影響： 討論CMOS工藝中電感集成、襯底噪聲耦閤以及器件不匹配等對VCO性能的限製，並提供相應的規避策略。 鑒相器（PD）與電荷泵（CP）設計： 電荷泵鑒相器（CP-PD）的原理與特性： 詳細分析CP-PD的結構、工作機製、電荷注入誤差（Charge Injection Error）、電荷分享（Charge Sharing）效應以及如何通過優化器件尺寸和偏置電流來減小這些誤差。 高頻鑒相器的挑戰： 討論在60GHz頻段下，PD的開關速度、時鍾抖動（Jitter）以及輸入信號的匹配等問題。 噪聲抑製與綫性度提升： 講解如何通過差分結構、適當的濾波以及優化電流源來提高PD和CP的綫性度和降低噪聲。 環路濾波器（LF）設計： 濾波器類型與選擇： 深入分析PID濾波器、RC濾波器等不同類型的環路濾波器，以及它們在 PLL 環路穩定性、瞬態響應和相位噪聲抑製方麵的權衡。 低通濾波器（LPF）的設計： 講解如何根據 PLL 的帶寬、阻尼係數等指標來設計閤適的 LPF，並詳細分析濾波器的極點和零點對係統性能的影響。 CMOS工藝下的濾波器實現： 討論在CMOS工藝中實現電阻和電容的精度以及寄生效應的影響，並提供相應的實現技巧。 高頻分頻器設計： 計數器式分頻器： 介紹常見的JK觸發器、D觸發器等構成的高速計數器分頻器，分析其功耗和速度限製。 動態時鍾分頻器（Dynamic Clock Divider）： 講解如T-type觸發器、延遲鏈（Delay Line）等實現高分頻比和低功耗的動態分頻器技術。 模N分頻器與分數N分頻器： 區分模N分頻器和分數N分頻器在頻率分辨率和相位纍積方麵的差異，並重點講解分數N分頻器在高精度頻率閤成中的優勢。 CMOS工藝下的高速分頻器： 討論CMOS工藝中門延遲、時序約束等對分頻器性能的影響，以及如何通過並行化、流水綫等技術來提升速度。 第三部分：係統級設計、仿真與測試 在掌握瞭核心組件的設計之後，本書將進一步指導讀者進行係統集成、性能評估和實際驗證。 PLL係統集成與穩定性分析： 環路增益與相位裕度： 詳細講解如何計算 PLL 環路的開環增益和閉環增益，以及如何通過相位裕度來保證係統的穩定性。 鎖相時間和捕獲範圍： 分析鎖相時間和捕獲範圍的定義、影響因素以及設計策略。 Pade近似法與寄生參數對穩定性的影響： 介紹Pade近似法在多極點係統穩定性分析中的應用，以及寄生電容、電感對穩定性的潛在威脅。 噪聲性能分析與優化： 噪聲模型與傳播： 建立包括VCO、PD、CP、LF等各模塊的噪聲模型，並分析噪聲在 PLL 環路中的纍加和抑製機製。 相位噪聲的精確仿真與預測： 講解如何使用Spice等仿真工具對 PLL 的相位噪聲進行精確仿真，並介紹各種優化策略，例如選擇低噪聲器件、優化濾波器參數、采用噪聲耦閤電路等。 抖動（Jitter）的産生與控製： 分析數據抖動（Data Jitter）和時鍾抖動（Clock Jitter）的來源，以及如何通過 PLL 設計來降低抖動。 CMOS PLL的版圖設計與互連綫效應： 高頻版圖設計原則： 強調差分走綫、阻抗匹配、屏蔽、接地等在高頻CMOS版圖設計中的重要性。 寄生參數的提取與影響： 詳細闡述版圖中的寄生電感、電容、電阻如何影響電路性能，以及如何使用RC/RLC提取工具進行精確分析。 襯底噪聲與電源噪聲的耦閤： 分析襯底和電源綫的噪聲如何耦閤到信號鏈中，並提供相應的版圖隔離和濾波技術。 仿真工具與流程： Cadence, Spectre, ADS等工具的使用： 介紹業界主流的EDA工具在PLL設計中的應用，包括原理圖輸入、仿真、版圖設計、後仿真等流程。 瞬態分析、AC分析、噪聲分析、S參數分析等： 詳細講解各種仿真分析方法的目的和應用場景。 實際測試與驗證： 測試設備與方法： 介紹用於PLL性能測試的設備，如頻譜分析儀、示波器、矢量網絡分析儀（VNA）等，以及相應的測試流程。 關鍵性能指標的測量： 指導讀者如何測量頻率、相位噪聲、功耗、鎖相時間、捕獲範圍等關鍵指標，並與仿真結果進行對比。 本書的特色與價值 深度與廣度並存： 本書不僅涵蓋瞭60GHz CMOS PLL的理論基礎，更深入探討瞭實際設計中的關鍵技術細節和工程挑戰，提供瞭一站式的解決方案。 實踐性強： 大量結閤瞭實際工程經驗和設計技巧，使得本書內容具有極高的參考價值，能夠直接指導讀者的項目開發。 前沿性： 聚焦於60GHz這一前沿領域，緊隨技術發展脈搏，為讀者提供最新的技術洞察。 案例分析： 書中可能包含一些典型設計案例的剖析，展示如何運用所學知識解決實際問題。 圖文並茂： 精心設計的電路圖、仿真波形和原理示意圖，能夠幫助讀者更直觀地理解復雜概念。 適用讀者 高校師生： 電子工程、通信工程、微電子學等相關專業的研究生和高年級本科生。 RF/模擬IC設計工程師： 緻力於毫米波通信、無綫射頻前端、頻率閤成器等領域的工程師。 通信係統工程師： 需要深入理解通信係統中頻率閤成器工作原理的工程師。 對60GHz技術和CMOS PLL感興趣的任何人士。 通過研讀本書，讀者將能夠深刻理解60GHz CMOS鎖相環的設計原理，掌握解決實際工程問題的能力，為未來在毫米波通信、高速數據傳輸等領域的創新與發展打下堅實基礎。這本書不僅僅是一本技術手冊，更是通往下一代無綫通信技術殿堂的鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和紙張質量實在讓人驚喜，拿到手裏就感覺物有所值。封麵設計簡潔大氣，但內頁的印刷清晰度更是讓人贊嘆，即便是涉及到復雜的電路圖和波形分析，也能看得一清二楚，沒有齣現任何模糊不清或者墨跡滲透的問題。對於這種技術類書籍，閱讀體驗很大程度上取決於細節的把控，而這本影印版在這方麵做得非常齣色。特彆是那些關鍵公式和圖錶，都以極高的精度還原瞭原版的效果，這對於需要反復對照和學習的讀者來說，簡直是福音。我經常需要長時間盯著屏幕或者紙質材料學習，如果紙張質量不好，眼睛很容易疲勞，但這本書的紙張觸感舒適，反光度也處理得恰到好處，極大地提升瞭我的閱讀效率和專注度。總的來說，這本書的物理呈現，完全達到瞭專業技術書籍應有的水準，讓人願意捧在手裏細細品讀。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學術深度和廣度，絕對超越瞭我對一本影印版參考書的預期。它不僅僅關注“如何做”，更深入地探討瞭“為什麼是這樣”。對於60GHz這個極具挑戰性的工作頻率，它沒有迴避工藝的局限性，而是坦誠地分析瞭當前CMOS技術在麵對高頻非綫性效應時的應對策略。比如，關於頻率閤成器的相位噪聲分析，它所采用的數學模型和對器件噪聲參數的建模方法，都顯示齣作者對現代半導體物理和電磁兼容性（EMC）理論的深刻理解。書中引用和對比瞭不同年代和不同研究團隊的先進成果，形成瞭一種開放而嚴謹的學術對話氛圍。這使得讀者在學習具體技術的同時，也能培養起批判性思維，不盲目接受現有設計，而是能夠站在更高的維度去評估和創新。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，對於專業技術文獻來說，顯得異常的精煉和剋製，但這恰恰是它的魅力所在。它避免瞭冗餘的口頭語和不必要的修飾，每一個句子都似乎經過瞭嚴格的數學推導和邏輯校準，直指核心概念。閱讀起來雖然需要高度集中注意力，因為信息密度非常高，但一旦跟上作者的思路，你會發現信息的傳遞效率極高。對於我這種需要快速吸收和處理大量專業信息的人來說，這種“惜墨如金”的寫作方式是最高效的。它不是一本可以輕鬆翻閱的消遣讀物，而是一本需要沉下心來反復研讀的工具書。它的價值在於其嚴謹性和內容的稀缺性，它構建瞭一個關於60GHz CMOS PLL的知識體係的基石，是相關領域研究和開發人員案頭不可或缺的典藏之作。

評分☆☆☆☆☆

從我個人的使用角度來看，這本書在實踐指導性上無疑是頂尖的。很多理論書籍讀起來總覺得“空中樓閣”，但這本書的很多章節都穿插瞭具體的電路實現案例和設計參數的討論，這使得抽象的理論瞬間變得觸手可及。例如，它對壓控振蕩器（VCO）的設計裕度和環路濾波器（Loop Filter）的參數選擇給齣瞭非常量化的建議，這些建議明顯是基於大量的仿真和實際測試經驗總結齣來的。我嘗試將書中的一些設計理念應用到我目前正在進行的項目中，發現遵循書中的指導，確實能有效地規避一些常見的性能陷阱。這種“學以緻用”的緊迫感和即時反饋，是衡量一本技術著作價值的重要標準。對於任何希望將理論知識轉化為實際高性能射頻模塊的工程師而言，這本書提供的不僅僅是知識，更是一套成熟的設計方法論。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排和邏輯遞進方式，體現瞭作者深厚的學術功底和清晰的思維結構。它並不是簡單地堆砌知識點，而是構建瞭一個從基礎理論到高級應用的完整學習路徑。開篇部分對鎖相環（PLL）的基本原理進行瞭非常詳盡的介紹，即便是對射頻電路有一些初步瞭解的人，也能迅速建立起一個堅實的理論框架。隨後，作者巧妙地引入瞭CMOS工藝的特性對PLL設計帶來的挑戰，這種針對性的分析非常到位。更值得稱贊的是，它並沒有停留在概念層麵，而是深入探討瞭實際設計中的各種非理想因素，比如相位噪聲、抖動（Jitter）的來源與抑製，這些都是工程師在實際工作中會遇到的核心難題。閱讀過程中，我能明顯感受到作者在引導我逐步深入，每翻過一章，都會覺得對60GHz這個特定頻段下CMOS鎖相環的復雜性有瞭更深一層的理解，感覺像是在跟隨一位經驗豐富的大師進行一對一的私教課程。