模擬CMOS集成電路設計 電子與通信 書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302489856

商品編碼：29686061811

商品基本信息，請以下列介紹為準
商品名稱：	模擬CMOS集成電路設計 電子與通信 書籍
作者：	(美)Behzad Razavi著
定價：	128.0
齣版社：	清華大學齣版社
齣版日期：
ISBN：	9787302489856
印次：
版次：	2
裝幀：
開本：	16開

內容簡介

本書講述模擬CMOS集成電路的分析與設計方法，闡述當前産業背景下學生和一綫工作的工程師需要掌握的基本原理和新理念新方法。

《模擬CMOS集成電路設計》—— 探索微觀世界裏的精密脈動 在信息技術飛速發展的今天，集成電路（IC）無疑是驅動這一切的基石。而在這浩瀚的IC領域中，模擬CMOS集成電路設計更是其中至關重要且極具挑戰性的一環。本書，以其深厚的理論功底和前沿的設計理念，為讀者打開瞭一扇通往微觀世界精密脈動的大門，引領我們深入理解並掌握模擬CMOS集成電路的設計精髓。 一、 洞悉模擬CMOS的奧秘：從基礎到核心 本書的起點，並非僅僅停留在概念的介紹，而是將讀者帶入模擬CMOS技術最核心的層麵。首先，我們會深入剖析CMOS器件的工作原理，詳細闡述MOSFET（金屬-氧化物-半導體場效應晶體管）的結構、特性以及在模擬電路中的應用。從基本的開關特性到不同工作區域（截止區、綫性區、飽和區）下的行為，都將得到詳盡的講解。我們不僅僅關注理論公式，更注重通過直觀的物理模型和仿真演示，讓讀者真正理解這些微小晶體管如何在電路中扮演著電流和電壓的“指揮傢”。 接著，本書將係統性地介紹模擬CMOS電路設計的基礎概念。這包括瞭差分放大器、電流鏡、有源負載等基本構建模塊的原理、特性和設計考量。每一個模塊的設計都並非獨立存在，而是相互關聯，為構建更復雜的模擬電路打下堅實的基礎。例如，差分放大器作為模擬電路中最基礎也是最重要的單元之一，其共模抑製比（CMRR）、開環增益、帶寬等關鍵參數的計算和優化，都將貫穿本書的講解。電流鏡，作為實現精確電流復製的關鍵技術，其各種結構（如二極管連接電流鏡、威爾遜電流鏡、鏡像電流鏡等）的優缺點，以及如何剋服其非理想性，也將得到深入探討。 二、 深入設計實踐：掌握關鍵模擬電路模塊 掌握瞭基礎理論，本書便帶領讀者進入實際的設計領域，專注於模擬CMOS集成電路中幾個關鍵且應用廣泛的模塊。 運算放大器（Op-amp）設計： 運算放大器是模擬電路中的“萬能磚”，其設計復雜度高，對性能要求也最為嚴苛。本書將從單級、雙級到多級運算放大器的設計進行係統講解。我們會詳細分析運算放大器的各種性能指標，如增益、帶寬、壓擺率、輸齣阻抗、輸入阻抗、功耗、噪聲等，並探討如何通過不同的拓撲結構（如摺疊式共源共柵、源極跟隨輸齣級等）和偏置技術來優化這些指標。噪聲分析是運算放大器設計中的一個重要環節，本書將深入講解各種噪聲源（如熱噪聲、閃爍噪聲、散粒噪聲）的産生機理，以及如何通過電路設計來降低噪聲對信號的影響。穩定性分析也是不可或缺的部分，對於多級運算放大器，我們需要理解其頻率響應和相位裕度，並掌握補償技術（如密勒補償、極點補償）以確保電路的穩定工作。 濾波器設計： 模擬濾波器在信號調理、抗混疊等環節中扮演著至關重要的角色。本書將從基本的RC濾波器講起，逐步深入到更復雜的有源RC濾波器（如Sallen-Key、MFB）和利用MOSFET作為電阻的有源濾波器。我們會詳細介紹巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、貝塞爾（Bessel）等不同類型的濾波器特性，以及如何根據應用需求選擇閤適的濾波器類型和設計參數。對於集成電路設計而言，如何用MOSFET模擬齣高精度、低失真的電阻，以及如何處理寄生效應，都將是重點討論的內容。 數模轉換器（DAC）與模數轉換器（ADC）設計： 數字信號與模擬信號的轉換是現代電子係統中的核心環節。本書將深入講解各種DAC和ADC的拓撲結構，如電阻開關式DAC、電流驅動式DAC、逐次逼近型ADC、流水綫式ADC、Σ-Δ ADC等。我們會分析不同轉換器類型的精度、速度、功耗和分辨率等關鍵指標，並討論如何在CMOS工藝下實現高精度、低功耗的設計。對於ADC的設計，量化噪聲、綫性度（DNL, INL）以及采樣保持電路的設計都將是重點。 低壓低功耗設計技術： 隨著移動設備和物聯網的興起，低壓低功耗設計已成為模擬CMOS設計的重要方嚮。本書將介紹一係列低功耗設計策略，包括使用更小的器件尺寸、低閾值電壓MOSFET、共享電流源、低功耗偏置技術、自適應偏置技術等。我們還將探討如何權衡功耗與性能之間的關係，以及如何利用亞閾值區操作等技術來進一步降低功耗。 三、 應對設計挑戰：從理論到實踐的橋梁 模擬CMOS集成電路的設計並非一帆風順，存在著諸多挑戰，本書將幫助讀者一一攻剋。 工藝變化與失配： 半導體製造工藝存在固有的不確定性，器件參數會發生偏移和失配。本書將深入分析工藝變化對電路性能的影響，並介紹如何通過差分結構、自偏置技術、自動增益控製（AGC）等來提高電路的魯棒性。 噪聲與乾擾： 模擬電路對噪聲和乾擾尤為敏感。本書將詳細講解噪聲的來源和傳播途徑，並介紹各種抑製噪聲的技術，如低噪聲放大器設計、屏蔽、接地設計、電源抑製比（PSRR）優化等。 寄生效應： 在集成電路中，各種寄生電容、寄生電阻和寄生電感都會對電路性能産生影響。本書將分析這些寄生效應的來源，並提齣相應的補償和優化方法。 版圖設計與布綫： 良好的版圖設計是實現高性能模擬電路的關鍵。本書將介紹版圖設計的基本原則，如對稱性、匹配、隔離，以及如何閤理進行布綫以減小寄生效應和串擾。 四、 仿真與驗證：確保設計成功 本書高度重視仿真和驗證在集成電路設計中的作用。我們會詳細介紹常用的仿真工具，如Cadence Spectre、Synopsys HSPICE等，並指導讀者如何建立精確的電路模型，進行DC、AC、瞬態、噪聲、濛特卡洛等各種分析。通過豐富的仿真實例，讀者將學會如何從仿真結果中分析電路的性能，發現設計中的問題，並進行迭代優化。 五、 展望未來：模擬CMOS的創新前沿 本書的最後一章將展望模擬CMOS集成電路設計的未來發展趨勢。我們會探討新興的技術，如射頻（RF）集成電路設計、電源管理IC（PMIC）設計、MEMS傳感器接口電路設計等。同時，人工智能（AI）在模擬電路設計中的應用，如AI輔助的電路優化、自動化設計流程等，也將是重點關注的領域。 結語： 《模擬CMOS集成電路設計》不僅僅是一本教科書，更是一位經驗豐富的導師。它以清晰的邏輯、嚴謹的論證、豐富的實例，引導讀者一步步走進模擬CMOS的世界，掌握核心的設計技術，剋服設計中的重重難關。無論是初學者還是有一定經驗的工程師，通過深入研讀本書，都將極大地提升其在模擬CMOS集成電路設計領域的理論水平和實踐能力，為創造更先進、更智能的電子産品貢獻力量。本書旨在培養讀者具備獨立解決復雜模擬電路設計問題的能力，為他們在電子與通信領域開創更廣闊的未來奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個比較緊張的課程學習背景下開始閱讀這本厚重的書籍的，原本以為會是枯燥乏味的理論堆砌，沒想到這本書的敘事節奏把握得相當到位。它的結構設計很有層次感，從最基本的器件模型開始，逐步過渡到復雜的電路結構，比如運放、混​​閤信號電路的設計技巧。最讓我印象深刻的是它在講解電路拓撲時所采用的“解構-重構”的分析方法。作者不會直接給齣最終的電路圖，而是先分析理想情況下的性能限製，然後引入非理想因素（如噪聲、失配、有限增益帶寬等）是如何一步步“汙染”理想性能的，最後再給齣應對這些挑戰的工程化設計策略。這種由淺入深、層層剝繭的講解方式，極大地培養瞭讀者的係統性思維能力。我特彆喜歡其中關於噪聲分析的那一章，它不僅計算瞭熱噪聲和閃爍噪聲的功率譜密度，還詳細探討瞭如何通過布局和器件尺寸的優化來降低這些噪聲對整體信噪比的影響，這在很多其他教材中是難以找到的深度。對於希望從“會搭電路”提升到“會設計高性能電路”的工程師來說，這本書提供瞭堅實的理論基石和前沿的實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

作為一名已經工作瞭幾年的射頻工程師，我購買這本書主要是想迴顧和加深對CMOS工藝極限的理解。這本書果然沒有讓我失望，它在探討先進工藝節點（比如Sub-micron甚至更小）下的設計挑戰時，展現齣瞭極高的專業水準。它不僅僅停留在對現有電路結構的描述上，而是深入探討瞭由於短溝道效應、量子限製效應等帶來的器件行為變化，以及這些變化如何反過來製約瞭我們對電路性能的期望。特彆是關於亞閾值偏置和低電壓設計的部分，作者對亞閾值電流的泄漏機製分析得非常透徹，並給齣瞭多種降低靜態功耗的有效方法，這些都是在實際産品功耗控製中至關重要的知識點。這本書的“硬核”程度體現在它對數學建模的嚴謹性上，每一個近似、每一個假設都有明確的物理或工程依據，這使得讀者在應用這些模型時，能夠清晰地判斷其適用範圍。對於那些對工藝與電路協同設計有深入要求的讀者而言，這本書提供瞭不可多得的、超越教科書範疇的洞察力。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對模擬集成電路設計充滿熱情但基礎相對薄弱的在校研究生。說實話，一開始麵對這麼一本“大部頭”我很是有些畏懼的。然而，這本書最成功的地方在於它的可讀性和工具書屬性的完美平衡。它沒有采用那種高高在上、拒人韆裏的學術口吻，而是更像一位經驗豐富的前輩在手把手地指導你。例如，在講解電流鏡的匹配性問題時，作者不僅提供瞭理論上的方差計算，還配上瞭大量的仿真截圖，直觀地展示瞭不同尺寸和結構對失配的影響。這種“看圖說話”的教學方法，極大地降低瞭抽象概念的理解門檻。此外，這本書的索引和章節結構安排得極其閤理，當我需要快速查詢某個特定模塊（比如Gilbert Cell混頻器的工作原理）時，總能迅速定位，並且找到的解釋清晰、重點突齣。它不僅是一本可以從頭讀到尾的書籍，更是一個可以在設計陷入僵局時隨時翻閱的“救急手冊”，非常實用且具有很高的參考價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，很大程度上體現在它對“係統思維”的培養上。設計一個完整的模擬前端，遠不止是堆砌幾個高性能的單元電路那麼簡單，更重要的是如何在有限的工藝、麵積和功耗預算下，協調各個模塊之間的相互影響。這本書在這方麵的論述非常精闢。它花費瞭相當的篇幅來討論版圖對性能的隱形影響，比如耦閤電容、襯底噪聲隔離、地彈效應等，這些往往是在純粹的電路仿真階段容易被忽略的“魔鬼細節”。作者強調，一個優秀的模擬工程師必須同時具備電路理論、器件物理和版圖設計等多維度的知識體係，而這本書恰好提供瞭一個綜閤的平颱。讀完後我最大的感受是，我對於“好設計”的標準被提高瞭——不再僅僅滿足於仿真指標達標，而是開始關注設計的魯棒性、可製造性和長期穩定性。它真正做到瞭將理論知識轉化為一種解決復雜工程問題的思維框架，對於誌在成為頂尖模擬IC設計師的讀者來說，這本書無疑是一筆寶貴的精神財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常專業，那種沉穩的藍色調和清晰的字體排版，一看就知道是正經的理工科教材。我剛翻開前幾頁，就被作者嚴謹的邏輯和對基礎概念的深入剖析所吸引瞭。特彆是關於半導體物理基礎的那一章，作者沒有采取那種蜻蜓點水式的介紹，而是花瞭大量的篇幅去解釋載流子的輸運機製和PN結的形成過程，這對初學者來說簡直是福音。我記得以前看其他教材時，對MOS管的閾值電壓公式總是似懂非懂，但這本書裏，作者用非常直觀的圖示和逐步推導的方式，將復雜的電學模型拆解得極為清晰。讀完這一部分，我對器件的物理本質有瞭更深層次的理解，而不是僅僅停留在公式記憶的層麵。而且，作者在講解過程中，非常注重理論與實際應用的結閤，時不時會穿插一些實際芯片設計中遇到的關鍵問題和相應的解決方案的思路，這極大地提升瞭閱讀的興趣和實用價值。這本書的排版也做得很好，公式和圖錶之間的銜接非常自然，讓人在長時間閱讀後也不會感到視覺疲勞，可以說是為硬核學習者量身打造的一本優秀參考書。