高频CMOS模拟集成电路基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Duran Leblebici 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030315199

商品编码：29740093075

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名：高频CMOS模拟集成电路基础

定价：60.00元

作者：Duran Leblebici

出版社：科学出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787030315199

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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莱布莱比吉编著的《高频CMOS模拟集成电路基础（影印版）》是“国外电子信息精品著作”系列之一，系统地介绍了高频集成电路体系的构建与运行，重点讲解了晶体管级电路的工作体系，设备性能影响及伴随响应，以及时域和频域上的输入输出特性。

内容提要

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莱布莱比吉编著的《高频CMOS模拟集成电路基础（影印版）》以设计为核心理念从基础模拟电路讲述到射频集成电路的研发。系统地介绍了高频集成电路体系的构建与运行，重点讲解了晶体管级电路的工作体系，设备性能影响及伴随响应，以及时域和频域上的输入输出特性。
《高频CMOS模拟集成电路基础（影印版）》适合电子信息专业的高年级本科生及研究生作为RFCMOS电路设计相关课程的教材使用，也适合模拟电路及射频电路工程师作为参考使用。

目录

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Preface1 Components of analog CMOS ICs 1.1 MOS transistors 1.1.1 Current-voltage relations of MOS transistors 1.1.1.1 The basic current-voltage relations without velocitysaturation 1.1.1.2 Current-voltage relations under velocity saturation 1.1.1.3 The sub-threshold regime 1.1.2 Determination of model parameters and related secondaryeffects 1.1.2.1 Mobility 1.1.2.2 Gate capacitance 1.1.2.3 Threshold voltage 1.1.2.4 Channel length modulation factor 1.1.2.5 Gate length （L） and gate width （W） 1.1.3 Parasitics of MOS transistors 1.1.3.1 Parasitic capacitances 1.1.3.2 The high-frequency figure of merit 1.1.3.3 The parasitic resistances 1.2 Passive on-chip ponents 1.2.1 On-chip resistors 1.2.2 On-chip capacitors 1.2.2.1 Passive on-chip capacitors 1.2.2.2 Varactors 1.2.3 On-chip inductors2 Basic MOS amplifiers: DC and low-frequency behavior 2.1 Common source （grounded source） amplifier 2.1.1 Biasing 2.1.2 The small-signal equivalent circuit 2.2 Active transistor loaded MOS amplifier（CMOS inverter asanalog amplifier） 2.3 Common-gate （grounded-gate） amplifier 2.4 Common-drain amplifier （source follower） 2.5 The long tailed pair 2.5.1 The large signal behavior of the long tailed pair 2.5.2 Common-mode feedback3 High-frequency behavior of basic amplifiers 3.1 High-frequency behavior of a mon-source amplifier 3.1.1 The R-C load case 3.2 The source follower amplifier at radio frequencies 3.3 The mon-gate amplifier at high frequencies 3.4 The cascode amplifier 3.5 The CMOS inverter as a transimpedance amplifier 3.6 MOS transistor with source degeneration at high frequencies 3.7 High-frequency behavior of differential amplifiers 3.7.1 The R-C loaded long tailed pair 3.7.2 The fully differential, current-mirror loaded amplifier 3.7.3 Frequency response of a single-ended output long tailedpair 3.7.4 On the input and output admittances of the long tailedpair 3.8 Gain enhancement techniques for high-frequency amplifiers 3.8.1 Additive approach: distributed amplifiers 3.8.2 Cascading strategies for basic gain stages 3.8.3 An example: the Cherry-Hooper amplifier4 Frequency-selective RF circuits 4.1 Resonance circuits 4.1.1 The parallel resonance circuit 4.1.1.1 The quality factor of a resonance circuit 4.1.1.2 The quality factor from a different point of view 4.1.1.3 The Q enhancement 4.1.1.4 Bandwidth of a parallel resonance circuit 4.1.1.5 Currents of L and C branches of a parallel resonancecircuit 4.1.2 The series resonance circuit 4.1.2.1 Component voltages in a series resonance circuit 4.2 Tuned amplifiers 4.2.1 The mon-sot/rce tuned amplifier 4.2.2 Thi tuned cascode amplifier 4.3 Cascaded tuned stages and the staggered tuning 4.4 Amplifiers loaded with coupled resonance circuits 4.4.1 Magic coupling 4.4.2 Capacitive coupling 4.5 The gyrator: a valuable tool to realize high-value on-chipinductances 4.5.1 Parasitics of a non-ideal gyrator 4.5.2 Dynamic range of a gyrat0r-based inductor 4.6 The low-noise amplifier （LNA） 4.6.1 Input impedance matching 4.6.2 Basic circuits suitable for LNAs 4.6.3 Noise in amplifiers 4.6.3.1 Thermal noise of a resistor 4.6.3.2 Thermal noise of a MOS transistor 4.6.4 Noise in LNAs 4.6.5 The differential LNA5 L-C oscillators 5.1 The negative resistance approach to L-C oscillators 5.2 The feedback approach to L-C oscillators 5.3 Frequency stability of L-C oscillators 5.3.1 Crystal oscillators 5.3.2 The phase-lock technique 5.3.3 Phase noise in oscillators6 Analog-digital interface and system-level design considerations 6.1 General observations 6.2 Discrete-time sampling 6.3 Influence of sampling clock jitter 6.4 Quantization noise 6.5 Converter specifications 6.5.1 Static specifications 6.5.2 Frequency-domain dynamic specifications 6.6 Additional observations on noise in high-frequency ICsAppendix A Mobility degradation due to the transversal fieldAppendix B Characteristic curves and parameters of AMS 0.35 micronNMOS and PMOS transistorsAppendix C BSIM3-v3 parameters of AMS 0.35 micron NMOS and PMOStransistorsAppendix D Current sources and current mirrors D.1 DC current sources D.2 Frequency characteristics of basic current mirrors D.2.1 Frequency characteristics for normal saturation D.2.2 Frequency characteristics under velocity saturationReferencesIndex

作者介绍

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文摘

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序言

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工具书>百科全书

电子设计领域的一扇新窗：深入探索模拟集成电路的奥秘 在信息时代飞速发展的今天，集成电路（IC）作为支撑现代科技的基石，其重要性不言而喻。从智能手机到高性能计算机，从通信设备到医疗仪器，无处不见IC的身影。而在这庞大的IC家族中，模拟集成电路扮演着连接物理世界与数字世界的关键角色，负责处理和转换现实世界中的连续信号，如声音、图像、温度、压力等。掌握模拟集成电路的设计与分析，便是开启电子设计领域广阔天地的一把金钥匙。 本书旨在带领读者深入探索模拟集成电路设计的精妙之处。我们并非仅仅停留于理论概念的浅尝辄止，而是着力于揭示驱动这些电路工作原理的根本物理机制，以及在实际工程设计中需要考量的种种细节。本书将引领您穿越模拟集成电路设计的层层迷雾，理解其核心组成单元的功能，掌握分析复杂电路的方法，并最终能够设计出满足严苛性能要求的电路。 核心单元的深度剖析：从基础器件到复杂模块 本书的起点，将是模拟集成电路中最基础但也是最重要的构建模块——晶体管。我们不会满足于简单介绍其开关特性，而是会深入探讨MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和BJT（双极结型晶体管）在模拟电路中的工作机制。我们将详细解析其在不同偏置区下的电流-电压特性，理解载流子传输的物理过程，以及沟道长度调制、体效应、短沟道效应等重要的二阶效应如何影响电路性能。 在此基础上，本书将逐一剖析各类模拟集成电路的核心单元。放大器作为模拟电路的灵魂，我们将对其进行全方位的审视。从最简单的单级放大器（如共源放大器、共集电极放大器、共基极放大器）开始，分析它们的电压增益、输入阻抗、输出阻抗、带宽等关键参数，并探讨如何通过不同组态的优化来满足特定的设计需求。随后，我们将步入更为复杂的多级放大器设计，如跨导放大器、运算放大器（Op-Amp）的架构设计，分析其差分对、有源负载、补偿网络等关键部分的原理，理解它们如何实现高增益、高共模抑制比（CMRR）、低输出阻抗等特性。 偏置电路是确保模拟电路正常工作的基石。我们将详细介绍各种偏置技术的原理和实现方式，包括恒流源、恒压源、带隙基准源等，理解它们如何提供稳定且准确的直流偏置电流和电压，从而补偿工艺参数和温度的变化，保证放大器等电路性能的稳定。 滤波器是用于信号选择和处理的关键模块。本书将深入探讨有源滤波器和无源滤波器的工作原理，分析各种滤波器类型（如低通、高通、带通、带阻）的频率响应特性，以及在设计中如何选择合适的滤波器结构（如Sallen-Key、MFB、状态变量等）和元件值来实现所需的滤波性能。 振荡器作为产生周期性信号的电路，在通信、时钟生成等领域至关重要。我们将讲解各种振荡器类型，如RC振荡器、LC振荡器、压控振荡器（VCO）的工作原理，分析其频率稳定性、相位噪声等关键指标，并探讨如何在实际设计中实现所需的振荡频率和性能。 混频器是实现信号频率变换的关键电路，在通信接收机中扮演着核心角色。本书将介绍不同类型的混频器，如 Gilbert 单元混频器、二极管混频器等，分析其变频损耗、镜像抑制、互调失真等性能参数，并探讨如何在设计中优化混频器的性能。 设计思维的培养：从原理到实践的桥梁 理解了各个核心单元的工作原理只是第一步，更重要的是将这些知识融会贯通，形成解决实际问题的设计思维。本书将着力于培养读者的这种设计能力，通过以下几个方面实现： 系统性分析方法： 我们将介绍如何运用小信号模型、大信号模型等分析工具，对模拟电路进行精确的性能评估。掌握这些分析方法，将能帮助读者理解电路的各项参数是如何由器件特性和电路结构决定的，从而为优化设计提供依据。 性能权衡与优化： 模拟电路设计往往是一个充满权衡的过程。例如，提高增益可能导致带宽下降，增加功耗可能降低线性度。本书将引导读者理解这些性能之间的内在联系，学习如何在满足设计指标的前提下，进行合理的权衡与优化，找到最佳的设计方案。 噪声与失真分析： 噪声和失真是在模拟电路中不可避免的问题，它们直接影响到信号的质量。本书将深入分析各种噪声源（如热噪声、闪烁噪声）和失真机理（如谐波失真、互调失真），并教授读者如何通过电路设计和布局来抑制这些不利因素，最大限度地提高信噪比（SNR）和线性度。 稳定性与频率响应： 模拟电路在信号处理中往往需要考虑其频率特性。本书将详细讲解伯德图（Bode plot）等工具在分析电路频率响应中的应用，并重点讨论电路的稳定性问题，如极点和零点的分析，补偿技术（如密勒补偿）的应用，以确保电路在所有工作频率范围内都能稳定运行。 版图设计与寄生效应： 在实际的集成电路制造过程中，版图设计至关重要。本书将介绍集成电路的版图设计规则，以及寄生电容、寄生电感等寄生效应如何影响电路性能，并指导读者如何通过合理的版图布局来减小寄生效应的影响，提高电路的性能和可靠性。 工艺模型与参数： 现代集成电路设计离不开对特定半导体工艺模型的理解。本书将介绍CMOS工艺中关键的器件模型参数，以及它们如何影响电路设计，帮助读者理解不同工艺节点下的设计考量。 学习路径的引导：循序渐进，厚积薄发 本书的学习路径设计遵循循序渐进的原则，力求让读者能够扎实地掌握每一个知识点。从最基础的晶体管模型入手，逐步深入到各类模拟电路模块的设计与分析，最终能够独立完成更复杂的模拟集成电路设计任务。 每一章节的内容都将以清晰的逻辑结构呈现，并辅以丰富的图示和例证，帮助读者更好地理解抽象的理论概念。理论讲解之后，将紧随实际的设计示例，让读者能够将所学知识应用于实际问题中，从而加深理解和记忆。 本书不仅仅是一本教材，更是一扇通往模拟集成电路设计世界的窗口。它将激发您对这个领域的兴趣，培养您严谨的科学思维和卓越的工程实践能力。无论您是电子工程专业的学生，还是希望在模拟电路设计领域深耕的工程师，本书都将是您宝贵的参考和得力的助手。通过本书的学习，您将能够自信地应对各种模拟电路设计挑战，为创造更美好的电子世界贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

对于已经掌握了基础电子学知识的读者来说，这本书的后半部分关于高级模块（如锁相环PLL、数据转换器ADC/DAC的基本单元）的介绍，简直是打开了一扇通往高阶设计世界的大门。作者在介绍这些复杂系统时，依然保持了那种对细节的执着和对整体架构的宏观把握。他没有回避非线性、失真等实际问题，反而将它们作为驱动电路优化的核心动力来讲解。我特别喜欢其中关于失真分析的部分，它教会了我如何用傅里叶级数等工具，在电路层面直接理解谐波的产生和抑制机制。这种从宏观需求到微观实现、再回到系统性能验证的闭环思考方式，使得这本书不仅仅是一本技术参考，更像是一份顶级IC设计顾问的实战笔记。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实践导向性强得惊人，完全不是那种只停留在理论层面的学术著作。作者似乎深谙工程师在实际项目中所面临的痛点，所以每一章的讲解都紧密围绕着如何将理论转化为可制造、可测试的实际电路。我手边一直放着我最喜欢的仿真软件，对照着书中的例子一步步操作，效果立竿见影。它不仅讲解了电路的理想模型，更深入探讨了版图寄生效应、工艺角变化对性能的影响，这一点至关重要，毕竟在亚微米甚至纳米工艺下，版图往往决定了最终的成败。书中对于匹配、失配的分析尤其到位，很多看似微小的工艺偏差，如何通过精妙的电路结构来克服，作者的讲解简直是一场精彩的“排雷行动”。这使得我对后续进行高精度、低噪声设计的信心大增。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值远超出了对基本知识点的罗列，它更像是一本关于“CMOS模拟思维定式”的培养手册。作者在介绍各种经典电路拓扑时，总是不厌其烦地分析它们各自的优缺点、适用场景以及潜在的瓶颈。例如，在讨论不同类型的输出级时，它没有简单地宣称哪种最好，而是深入剖析了在特定功耗限制和驱动能力要求下，应该如何进行取舍和折衷。这种培养读者进行系统性权衡的能力，是很多入门书籍所欠缺的。读完之后，我发现自己在面对新的设计需求时，脑海中不再是一片空白，而是能迅速勾勒出几条可行的技术路线，并评估每条路线的风险和收益。这才是真正的“内化”了知识。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，这本书的叙事节奏把握得非常巧妙，它像一位经验丰富的老教授，循序渐进地引导你进入一个充满挑战但又无比迷人的领域。它不像有些专业书籍那样开篇就抛出大量复杂公式，而是先建立起一个清晰的架构，例如，先讲清楚为什么需要反馈，反馈如何稳定电路，然后再深入到反馈网络具体的元件选择和优化。这种“先搭骨架，再添血肉”的讲解方式，极大地减轻了初学者的心理负担。更难得的是，书中的图示质量非常高，清晰的波形图、精美的晶体管剖面图，都大大增强了阅读的流畅性和理解的深度。我甚至能想象出在某些关键的性能指标权衡时，作者在设计评审会上是如何和团队进行激烈但富有建设性的辩论。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是为那些在数字电路的海洋里摸爬滚打，渴望掌握模拟世界精髓的工程师们量身定做的宝典。它没有那种晦涩难懂的数学推导堆砌，而是用一种非常直观的方式，将复杂的CMOS晶体管特性和各种基本电路结构（比如放大器、运算放大器）的物理意义剖析得淋漓尽致。我尤其欣赏作者对于设计思想的阐述，他总能引导你去思考“为什么”要这样做，而不是简单地告诉你“应该”怎么做。读完前几章，我感觉自己对MOS管的输入输出特性、米勒效应以及噪声抑制有了前所未有的清晰认识。那些在教科书里看起来云里雾里的概念，在这里都变得像手头的工具一样实在可用。对于初学者来说，它提供了坚实的理论地基；对于有经验的设计师来说，它又是一面反思自身设计习惯、优化性能的镜子。那种豁然开朗的感觉，非常美妙。