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印D.Roy Choudhury，Shail B. 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030274311

商品编码：29729936053

包装：平装

出版时间：2010-07-01

基本信息

书名:线性集成电路设计第三版

定价：49.00元

售价：35.8元,便宜13.2元,折扣73

作者:(印)D.Roy Choudhury,Shail B.Jain ,陈力颖

出版社：科学出版社

出版日期：2010-07-01

ISBN：9787030274311

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.522kg

编辑推荐

内容提要

本书版写于1991年，多次再版，重印，是一本线性集成电路设计课程的经典教材。
　　本书共10章；。详细介绍了IC的生产工艺、741系列运放的应用、555计时器、565 PLL、线性稳压器IC、78／9XX、723、A／D和D／A转换器，采用741的有源滤波器、开关电容滤波器以及OTA等器件的特性、功能、结构及设计方法。本书内容阐述简明扼要，条理清晰，各章都配有大量例题和习题，便于自学。
　　本书可作为高等院校电气工程、计算机工程等相关专业师生的参考用书，也可供相关科研工作者及工程技术人员参考。

目录

章　集成电路制造工艺
　1.1　简介
　1.2　分类
　1.3　IC芯片面积和电路复杂度
　1.4　单片集成电路技术基础
　1.5　基本的平面工艺
　1.6　典型电路的制造
　1.7　集成电路中的有源和无源器件
　1.8　场效应晶体管的制作
　1.9　薄膜和厚膜工艺
　1.10　技术发展趋势
　总结
　复习题
第2章　运算放大器
　2.1　简介
　2.2　运算放大器的基本信息
　2.3　理想的运算放大器
　2.4　运算放大器的内部电路
　2.5　运算放大器芯片举例
　2.6　场效应晶体管(FET)运算放大器
　总结
　复习题
　练习题
　实验
第3章　运算放大器的特性
　3.1　简介
　3.2　直流特性
　3.3　交流特性
　3.4　分析运算放大器的数据手册
　总结
　复习题
　练习题
　实验
第4章　运算放大器的应用
　4.1　简介
　4.2　运算放大器的基本应用
　4.3　仪表放大器
　4.4　交流放大器
　4.5　电压—电流(V／I)和电流—电压(I／V)转换器
　4.6　含有二极管的运算放大器电路4.7采样保持电路
　4.8　对数和反对数放大器
　4.9　乘法器和除法器
　4.10　微分器
　4.11　积分器
　4.12　电子模拟计算
　4.13　运算跨导放大器(OTA)
　4.14　功率放大器
　总结
　复习题
　练习题
　实验
第5章　比较器和波形发生器
　5.1　简介
　5.2　比较器
　5.3　迟滞比较器(施密特触发器)
　5.4　方波发生器(非稳态多谐振荡器)
　5.5　单稳态多谐振荡器
　5.6　三角波发生器
　5.7　正弦波振荡器
　总结
　复习题
　练习题
　实验
第6章　稳压器
　6.1　简介
　6.2　串联运放稳压器
　6.3　集成稳压器
　6.4　通用723稳压器
　6.5　开关稳压器
　总结
　复习题
　练习题
　实验
第7章　有源滤波器
　7.1　简介
　7.2　RC有源滤波器
　7.3　变换
　7.4　状态可变滤波器
　7.5　开关电容滤波器
　7.6　利用OTA组成有源滤波器
　总结
　复习题
　练习题
　实验
　附录滤波器设计的近似方法
第8章　555计时器
第9章　锁相环
0章　A／D和D／A转换器
附录I　PSPICE教程
附录II　部分练习题答案

作者介绍

文摘

序言

《模拟电路设计的艺术与科学》 内容简介 本书旨在深入探索模拟电路设计的核心原理、实用技巧与前沿发展。它不仅仅是一本技术手册，更是一扇通往模拟世界奥秘的窗口，为有志于深入理解和掌握模拟电路设计的读者提供一条全面而系统的学习路径。本书内容涵盖了从基础的器件模型到复杂的系统级设计，从理论推导到实际应用，力求为读者构建扎实的基础，并激发创新思维。 第一部分：模拟电路设计基石 本部分将读者带回到模拟电路设计的起点，梳理和巩固最基本也是最重要的概念。 晶体管的奥秘： 我们将从PN结的形成和特性出发，详细解析双极结型晶体管（BJT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的工作原理。这包括它们的各种工作区域（截止区、放大区、饱和区）、电学模型（如Ebers-Moll模型、Gummel-Poon模型、Ettinghausen-Parrot模型等）以及寄生效应（如沟道长度调制、体效应、结电容等）对器件性能的影响。我们将深入分析不同类型MOSFET（NMOS, PMOS）以及其在不同工艺下的特性差异，为后续的电路设计打下坚实的器件基础。 放大器的基石： 放大器是模拟电路的核心组成部分。本书将系统介绍各种基本放大器拓扑结构，包括共源放大器、共漏放大器（源极跟随器）、共栅放大器、差分放大器、跨阻放大器等。对于每一种拓扑，我们将从直流和交流特性两方面进行深入分析，包括电压增益、输入电阻、输出电阻、带宽、功耗以及非理想因素（如器件失配、噪声、有限的开环增益）对其性能的影响。此外，我们还会探讨各种多级放大器的设计策略，以实现更高的增益和更好的性能。 反馈控制的艺术： 反馈是模拟电路设计中实现稳定性和性能提升的关键手段。本书将详细讲解负反馈和正反馈的原理，包括四种基本反馈组态（电压串联、电压并联、电流串联、电流并联）的分析方法。我们将重点阐述反馈对放大器增益、带宽、输入输出电阻以及失真的影响，并通过伯德图（Bode Plot）等工具分析电路的稳定性，学习如何通过补偿技术（如极点补偿、零极点补偿）来确保电路的稳定性。 噪声与失真： 任何电子系统都不可避免地会受到噪声和失真的影响，尤其是在微弱信号处理的模拟电路中，这些问题尤为突出。本书将深入探讨各种噪声源，包括热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等，并介绍描述和量化噪声的指标（如噪声系数、等效输入噪声电压/电流）。同时，我们将分析电路中的各种非线性失真（如谐波失真、互调失真），并介绍减少这些失真的技术，如差分对的使用、偏置的优化等。 第二部分：模拟电路系统设计进阶 在掌握了基础知识后，本书将引导读者进入更复杂的模拟电路系统设计。 运算放大器的精髓： 运算放大器（Op-Amp）是模拟电路设计中最具通用性的构建模块。我们将从其内部结构入手，深入剖析实际运算放大器的构成，包括差分输入级、增益级、输出级等，并分析其各项性能指标（如开环增益、带宽、压摆率、共模抑制比、电源抑制比、输入偏置电流、输入失调电压等）的来源和优化方法。本书还将介绍各种运算放大器的应用电路，如积分器、微分器、滤波器、比较器、有源滤波器等，并分析它们在实际应用中的注意事项。 滤波器的设计原理： 滤波器是模拟信号处理中不可或缺的组成部分，用于选择性地通过或抑制特定频率的信号。我们将介绍各种滤波器类型，包括低通、高通、带通、带阻滤波器，并详细讲解它们的设计方法。重点将放在巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、贝塞尔（Bessel）等经典滤波器近似。我们将学习如何利用滤波器传递函数来确定滤波器阶数、截止频率和通带/阻带纹波，并探讨各种有源滤波器和无源滤波器拓扑的优缺点。 振荡器与频率合成： 振荡器是产生周期性信号的核心电路。本书将深入研究各种振荡器的工作原理，包括RC振荡器、LC振荡器（如哈特利振荡器、科尔皮兹振荡器）、晶体振荡器等。我们将分析振荡器的频率稳定性、相位噪声以及起振条件。在此基础上，还将介绍频率合成器的基本原理，以及如何通过锁相环（PLL）等技术来实现高精度、高稳定度的频率生成。 电源管理单元： 稳定而高效的电源是模拟电路正常工作的生命线。本书将详细介绍各种电源管理单元的设计，包括线性稳压器（LDO）和开关稳压器（Switching Regulator）。我们将分析它们的拓扑结构、工作原理、效率、纹波抑制能力、瞬态响应以及稳定性设计。对于开关稳压器，还将深入探讨不同拓扑（如降压、升压、升降压）的优缺点以及控制方法。 第三部分：现代模拟电路设计挑战与趋势 本部分将聚焦当前模拟电路设计领域面临的挑战，并展望未来的发展方向。 低功耗设计技术： 随着便携式电子设备和物联网应用的兴起，低功耗设计已成为模拟电路设计的关键课题。本书将介绍各种低功耗设计策略，如采用亚阈值工作区的晶体管、动态电压频率调整（DVFS）、电荷泵技术、低功耗架构（如多电压域设计）以及新兴的能量收集技术。 高精度与高速电路设计： 在通信、医疗、测试测量等领域，对模拟电路的精度和速度要求越来越高。我们将探讨如何通过器件选择、版图设计、噪声抑制和校准技术来提升电路的精度。对于高速电路，我们将关注信号完整性、阻抗匹配、串扰抑制以及高速数据转换器（ADC/DAC）的设计。 模拟-数字混合信号设计： 现代集成电路设计中，模拟和数字电路的集成日益普遍。本书将探讨模拟-数字混合信号系统的设计挑战，包括信号耦合、时钟抖动、基准电压稳定性以及混叠效应。我们将介绍混合信号电路的协同仿真和测试方法。 面向新兴技术的模拟设计： 本部分将触及一些前沿的模拟电路设计领域，如射频（RF）集成电路设计、功率管理集成电路（PMIC）设计、传感器接口电路设计等。我们将简要介绍这些领域的关键技术和设计考量，为读者提供更广阔的视野。 学习方法与实践 本书不仅提供深入的理论分析，更强调理论与实践的结合。每章都包含详细的公式推导、理论阐释以及典型的设计示例。此外，本书还会穿插相关的设计挑战和思考题，鼓励读者主动思考和解决问题。对于部分重要概念，我们会建议读者利用仿真工具（如SPICE）进行验证和探索，以加深理解。 适用读者 本书适合电子工程、微电子学、通信工程等相关专业的本科生、研究生，以及从事模拟电路设计、系统集成、芯片开发等工作的工程师。对于希望系统性学习模拟电路设计，并希望在这一领域有所建树的读者，本书将是一份宝贵的参考资料。 总结 《模拟电路设计的艺术与科学》致力于为读者提供一个全面、深入且实用的模拟电路设计知识体系。通过对基础原理的透彻解析、复杂系统的精妙设计以及前沿技术的探索，本书将帮助读者掌握模拟电路设计的精髓，培养解决实际问题的能力，并在快速发展的电子技术领域中，为创新设计奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本教材最大的亮点在于其对“系统级思维”的强调，这一点在很多纯器件层面的书籍中是看不到的。作者始终在提醒读者，设计一个集成电路不仅仅是堆砌出优秀的单个模块，更关键的是如何将这些模块有效地集成起来，并处理好它们之间的耦合和干扰。书中在描述滤波器设计时，就非常巧妙地将有源RC滤波器与开关电容滤波器进行了对比，并分析了它们在噪声容限和易于集成性上的权衡。此外，关于电路布局和版图对性能的影响这一章，我给予高度评价。它详细阐述了电源轨的去耦、匹配器件的镜像布局、以及对亚阈值泄漏的敏感性，这些都是教科书里很少深入探讨的“经验之谈”。这些内容对于那些已经掌握了基本原理，但总是在仿真和实际测试中遇到性能差异的工程师来说，无疑是醍醐灌顶。

评分☆☆☆☆☆

从一个侧重于系统验证和测试的角度来看，这本书提供的仿真模型和参数集设置非常有价值。它不仅仅停留在理论的推导，还非常务实地展示了如何将这些理论转化为实际的SPICE网表参数。我对其中关于失配分析的部分非常满意，作者展示了如何通过蒙特卡洛仿真来预测大规模电路的参数分散性，并指导读者如何通过冗余设计和自动校准机制来应对这种不确定性。这本书对频率补偿和稳定性裕度的讨论，也采用了非常实用的方法，例如使用相位裕度与增益裕度的联合分析，而不是仅仅依赖于单一的截止频率指标。虽然我没有找到关于最新的EDA工具链集成方面的介绍，但它所奠定的电路设计哲学是永恒的。它教会了我如何用一种批判性的眼光去看待仿真结果，理解仿真与现实世界之间的差距，这比单纯学会某一个公式更有意义。

评分☆☆☆☆☆

这本关于线性集成电路设计的书确实给了我一些启发，尤其是在讲解那些基础概念的时候。我对其中关于运算放大器的非线性特性分析印象深刻，作者花了大量的篇幅去剖析在不同工作状态下，输入信号的微小变化是如何被放大并引入失真，这一点对于理解高精度模拟电路的设计至关重要。书中对各种反馈结构，比如电压串联反馈、电流并联反馈等，进行了深入的探讨，并结合实际电路实例说明了它们在改善电路性能方面的作用。举例来说，讲解负反馈对带宽和输入阻抗的影响时，作者不仅仅停留在理论公式的推导上，而是通过对比不同反馈组态的波特图变化，直观地展示了理论与实践的联系。不过，我个人觉得在某些高级主题上，比如低噪声设计和射频电路接口部分，内容的深度还可以再加强一些，毕竟在实际工程中，这些往往是决定产品成败的关键因素。总的来说，它是一本非常扎实的参考书，适合有一定电子学基础的读者作为进阶学习的材料。

评分☆☆☆☆☆

对于初学者来说，这本书的结构编排显得有些过于密集了。虽然知识点覆盖面很广，从基础的晶体管工作原理一直讲到复杂的混血信号处理模块，但信息的密度实在太大了。我感觉在阅读理解每一个章节时，都需要反复查阅后面的附录或者回到前几章去回顾相关的基础知识，这极大地拖慢了我的学习进度。例如，在讲解斩波稳定放大器的原理时，作者直接引入了开关电容网络和调制解调的概念，对于没有接触过开关电容理论的读者来说，会感到非常突兀和吃力。我更希望作者能在引入新概念之前，增加一些循序渐进的例子，或者用更具象的比喻来解释那些抽象的电路行为。这本书更像是一本“专家手册”，而不是一本友好的“入门指南”。如果你是带着解决具体工程问题的目的去查阅，它会非常高效，但如果想系统性地建立知识体系，可能需要配合其他更基础的教材使用。

评分☆☆☆☆☆

我最近在忙一个电源管理模块的项目，翻阅了手边的几本模拟电路书籍，最终还是觉得这本在器件层面的剖析做得比较到位。它没有像某些教材那样，把晶体管仅仅视为一个理想的黑箱模型来处理，而是详细地阐述了在不同偏置点下，BJT和MOS管的跨导、输出阻抗是如何随温度和工艺参数变化的。特别是关于电流镜的设计部分，作者非常细致地讨论了失配对精度的影响，以及如何通过结构优化（比如使用桁型结构或增加补偿电容）来减小这种误差。关于噪声分析，书中对热噪声、闪烁噪声的来源和建模方法进行了系统性的介绍，并给出了具体的信噪比计算案例，这对我设计低功耗传感器接口电路时非常有指导意义。唯一的遗憾是，书中关于先进工艺节点（如FinFET）下的器件非理想效应讨论略显不足，这在当前IC设计中越来越重要。这本书更偏向于传统CMOS工艺下的经典设计范式，但基础知识的构建非常牢固。