深入淺出學(xué)習(xí)CMOS模擬集成電路
定 價(jià)：43 元
- 作者：鄒志革
- 出版時(shí)間：2018/6/1
- ISBN：9787111592754
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TN432
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書從CMOS集成電路中精煉出101個(gè)知識(shí)點(diǎn)和典型電路，深入淺出地講解了模擬集成電路的原理、設(shè)計(jì)方法和仿真方法，并采用北京華大九天軟件有限公司的Aether全流程EDA平臺(tái)完成了所有電路的仿真。為引導(dǎo)讀者思考電路的工作原理，以及引導(dǎo)讀者思考為了改善電路性能指標(biāo)而如何改變電路的某些參數(shù)，本書在每個(gè)仿真電路后設(shè)置了若干個(gè)思考題。為方便讀者自行仿真并驗(yàn)證這些問題，本書還提供了仿真電路圖、關(guān)鍵仿真命令、仿真波形。仿真命令與常見的Spice仿真工具完全兼容，也便于讀者使用非華大九天軟件進(jìn)行仿真。
目前， 在模擬集成電路設(shè)計(jì)的教學(xué)中， 國(guó)內(nèi)高校使用的教材以國(guó)外引進(jìn)為主。最常用的是美國(guó)Ｒａｚａｖｉ 教授的《Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａｎａｌｏｇ ＣＭＯＳ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ》、Ｐｈｉｌｌｉｐ Ｅ.. Ａｌｌｅｎ 教授的《ＣＭＯＳ Ａｎａｌｏｇ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｄｅｓｉｇｎ》、Ｐａｕｌ Ｒ.. Ｇｒａｙ 教授的《Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａｎａｌｏｇ ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ》或者其中文翻譯版。這些教材系統(tǒng)性地介紹了模擬集成電路中的基本概念和相關(guān)知識(shí)， 是全球公認(rèn)的模擬集成電路領(lǐng)域最經(jīng)典的三本教材。
國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了不少模擬集成電路方面的參考書和教材， 也有指導(dǎo)學(xué)生開展集成電路實(shí)踐教學(xué)的參考書， 但這類書更多的是純粹介紹ＥＤＡ 工具。既能有效結(jié)合基礎(chǔ)的理論教學(xué)， 又能高效指導(dǎo)電路仿真的教材還很少見。本書從ＣＭＯＳ 集成電路中精煉出１０１ 個(gè)知識(shí)點(diǎn)和典型電路， 深入淺出地講解了這些電路的原理、設(shè)計(jì)方法和仿真方法， 并采用北京華大九天軟件有限公司的Ａｅｔｈｅｒ 全流程ＥＤＡ 平臺(tái)完成了所有電路的仿真。為了便于學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)將原理圖與仿真圖進(jìn)行對(duì)照， 原理圖中的ＭＯＳ 管器件符號(hào)保留了仿真圖中的畫法。為引導(dǎo)讀者思考電路的工作原理， 以及引導(dǎo)讀者思考為了改善電路性能指標(biāo)而如何改變電路的某些參數(shù)， 本書在每個(gè)仿真電路后設(shè)置了若干個(gè)思考題。為方便讀者自行仿真并驗(yàn)證這些問題， 本書還提供了仿真電路圖、關(guān)鍵仿真命令、仿真波形。特別地， 本書引導(dǎo)讀者修改電路中的部分參數(shù)， 觀看仿真結(jié)果的變化， 并和之前的仿真結(jié)果進(jìn)行比較， 更加有利于初學(xué)者掌握電路的基本原理。這對(duì)于無法完全用理論公式推導(dǎo)來指導(dǎo)設(shè)計(jì)的模擬集成電路而言， 顯得尤其有意義。
全書共８ 章， 基本涵蓋了國(guó)內(nèi)普通高校模擬集成電路課程教學(xué)大綱的要求。第１ 章講述ＭＯＳ 器件物理； 第２ 章講述單管放大器； 第３ 章講述差分放大器； 第４ 章講述電流源和電流鏡； 第５ 章講述放大器的頻率特性； 第６ 章講述二級(jí)放大器； 第７ 章講述基準(zhǔn)電壓源和電流源； 第８ 章講述一個(gè)實(shí)際的帶隙基準(zhǔn)源電路的設(shè)計(jì)和仿真。本書可作為前述經(jīng)典教材的補(bǔ)充閱讀材料和參考書， 也可直接作為大學(xué)本科教材。
本書由華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院微電子工程系、華中科技大學(xué)武漢（國(guó)際）微電子學(xué)院超大規(guī)模集成電路與系統(tǒng)研究中心的鄒志革副教授編著。華中科技大學(xué)武漢（國(guó)際） 微電子學(xué)院執(zhí)行院長(zhǎng)鄒雪城教授對(duì)本書的編寫給予了非常多的關(guān)心和幫助， 在全書思路、內(nèi)容安排上都給出了諸多有益建議。碩士生徐文韜、古真、吳文海等人參與了書中案例的仿真和全書的核校工作。全書采用了北京華大九天軟件有限公司的Ａｅｔｈｅｒ 全流程ＥＤＡ平臺(tái)， 感謝總經(jīng)理劉偉平先生、副總經(jīng)理?xiàng)顣詵|先生及公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)本書的支持。在此對(duì)他們一并表示衷心的感謝！
當(dāng)然， 模擬集成電路博大精深， 而且還在不斷發(fā)展， 新技術(shù)、新方法、新問題層出不窮， 加之作者水平有限， 書中難免出現(xiàn)不妥或者錯(cuò)誤， 真誠(chéng)希望廣大讀者能批評(píng)指正， 在此表示衷心感謝！
鄒志革于喻家山下
前言
第１ 章�。停希� 器件物理 １
�。�. １�。停希� 管的Ｉ ／ Ｖ 特性 １
�。�. ２ ＭＯＳ 管的跨導(dǎo) ４
�。�. ３ 源極跟隨器中的襯底偏置效益 ６
�。�. ４ 溝長(zhǎng)調(diào)制效應(yīng)與小信號(hào)輸出電阻 ９
１. ５ 溝長(zhǎng)與溝長(zhǎng)調(diào)制效應(yīng) １０
�。�. ６ ＭＯＳ 器件電容 １２
�。�. ７ 工藝角 １４
１. ８ 跨導(dǎo)效率 １７
�。�. ９�。停希� 管的特征頻率 １９
�。�. １０�。停希� 管的本征增益 ２１
１. １１ 傳輸門 ２３
�。�. １２ ＭＯＳ 管的并聯(lián)與串聯(lián) ２５
第２ 章 單管放大器 ２９
�。�. １ 電阻負(fù)載共源極放大器 ２９
�。�. ２ 電流源負(fù)載共源極放大器 ３４
�。�. ３ 二極管連接ＭＯＳ 管負(fù)載的共源極
放大器 ３６
�。�. ４ 共源極放大器的線性度 ３９
２. ５ 帶源極負(fù)反饋的共源極放大器 ４２
�。�. ６ 源極負(fù)反饋共源極放大器的跨導(dǎo) ４４
�。�. ７ 電阻負(fù)載共源極放大器的ＰＳＲＲ ４７
�。�. ８ 電流源負(fù)載共源極放大器的ＰＳＲＲ ５１
２. ９ 源極跟隨器的輸入輸出特性 ５３
�。�. １０ 源極跟隨器的增益 ５５
２. １１ 源極跟隨器的電平轉(zhuǎn)移功能 ５７
�。�. １２ 用作緩沖器的源極跟隨器 ５９
�。�. １３ 共柵極放大器的輸入輸出特性 ６２
�。�. １４ 共源共柵放大器的大信號(hào)特性 ６５
�。�. １５ 共源共柵極的輸出電阻 ６７
�。�. １６ 共源共柵放大器的增益 ６９
�。�. １７ 共源共柵放大器的輸出電壓擺幅 ７１
２. １８ 套筒式和折疊式共源共柵放大器的
差異 ７３
�。�. １９ 共源共柵放大器的ＰＳＲＲ ７６
�。�. ２０ 基于跨導(dǎo)效率的放大器設(shè)計(jì)方法 ７９
�。�. ２１ 反相器作為放大器 ８１
�。�. ２２ 理想電流源負(fù)載的源極負(fù)反饋
放大器 ８４
第３ 章 差分放大器 ８６
�。�. １ 電阻負(fù)載全差分放大器的共模輸入
范圍 ８６
�。�. ２ 差分放大器的差模大信號(hào)特性 ８８
�。�. ３ 全平衡差分放大器的差模增益 ９０
�。�. ４ 全平衡差分放大器的共模響應(yīng) ９３
３. ５ 基本差分對(duì)電阻失配時(shí)的共模響應(yīng) ９６
�。�. ６ 差分放大器的ＣＭＲＲ ９８
３. ７ 全差分放大器的ＰＳＲＲ １０１
�。�. ８ 全差分放大器的輸出共模電平 １０４
�。�. ９ 交叉互連負(fù)載的差分放大器 １０７
第４ 章 電流源和電流鏡 １１１
�。�. １ 基本電流鏡 １１１
４. ２ 共源共柵電流源 １１３
�。�. ３ 共源共柵電流源的輸出電壓余度 １１６
４. ４ 一種低壓共源共柵電流源 １１９
�。�. ５ 一種改進(jìn)的低壓共源共柵電流源 １２１
�。�. ６ 有源電流鏡負(fù)載差分放大器差動(dòng)
特性 １２３
４. ７ 有源電流鏡負(fù)載差分放大器的共模
輸入范圍 １２７
�。�. ８ 有源電流鏡負(fù)載差分放大器的
ＣＭＲＲ １２９
�。�. ９ 有源電流鏡負(fù)載差分放大器的
ＰＳＲＲ １３１
�。�. １０ 差分放大器的壓擺率 １３４
第５ 章 放大器的頻率特性 １３７
�。�. １ 共源極放大器的頻率響應(yīng) １３７
�。�. ２ 源極跟隨器階躍響應(yīng)的減幅振蕩 １４２
�。�. ３ 共源共柵極中的密勒效應(yīng) １４５
�。�. ４ 共源共柵放大器的頻率響應(yīng) １４７
Ⅴ
�。�. ５ 全差分放大器差模增益的頻率特性 １４９
�。�. ６ 全差分放大器共模增益的頻率特性 １５２
�。�. ７ 采用電容中和技術(shù)消除密勒效應(yīng) １５４
�。�. ８ 有源電流鏡負(fù)載差分放大器的零極點(diǎn)
分布 １５７
５. ９ 放大器的增益帶寬積 １６０
�。�. １０ 考慮頻率特性的放大器宏模型 １６３
�。�. １１ 反饋系統(tǒng)的增益帶寬積 １６８
第６ 章 二級(jí)放大器 １７２
�。�. １ 二級(jí)放大器的增益帶寬積 １７２
�。�. ２ 全差分二級(jí)放大器的頻率響應(yīng) １７４
�。�. ３ 全差分二級(jí)放大器中的零點(diǎn) １７８
６. ４ 典型的二級(jí)放大器 １８１
�。�. ５ 二級(jí)放大器的共模輸入范圍 １８５
�。�. ６ 二級(jí)放大器的輸出電壓范圍 １８７
６. ７ 二級(jí)放大器的增益及單位增益帶寬 １８９
�。�. ８ 二級(jí)放大器的共模抑制比 １９１
�。�. ９ 二級(jí)放大器的ＰＳＲＲ １９３
�。�. １０ 二級(jí)放大器轉(zhuǎn)換速率ＳＲ 和建立
時(shí)間的仿真 １９７
６. １１ 放大器的功耗仿真 １９９
�。�. １２ 諧波總失真表示的非線性失真 １９９
�。�. １３ 運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓 ２０２
�。�. １４ 反饋系統(tǒng)的開環(huán)、閉環(huán)和環(huán)路
增益 ２０４
第７ 章 基準(zhǔn)電壓源和電流源 ２０８
�。�. １ 基于閾值電壓的偏置電流源 ２０８
７. ２ 基于閾值電壓的自偏置電流源 ２１０
�。�. ３ 簡(jiǎn)易自偏置電流源 ２１２
７. ４ 自偏置電流源的啟動(dòng)問題 ２１４
�。�. ５ 基于ＶＢＥ的自偏置電流源 ２１７
�。�. ６ 恒定跨導(dǎo)的偏置電路 ２１９
７. ７�。校� 結(jié)的溫度特性 ２２１
７. ８ ΔＶＢＥ的溫度特性 ２２３
�。�. ９ 帶隙基準(zhǔn)源電路構(gòu)成 ２２４
�。�. １０ Ｗｉｄｌａｒ 電流源 ２２８
�。�. １１ Ｗｉｌｓｏｎ 電流鏡 ２２９
�。�. １２�。伲铮睿纾洌� 電流源 ２３１
�。�. １３ 另外一種帶啟動(dòng)電路的自偏置
電流源 ２３３
第８ 章 帶隙基準(zhǔn)源設(shè)計(jì)舉例 ２３７
８. １ 帶隙基準(zhǔn)源設(shè)計(jì)實(shí)例 ２３７
８. ２ 帶隙基準(zhǔn)源軟啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)實(shí)例 ２４３
�。�. ３ 帶隙基準(zhǔn)源在工藝角下的電源
調(diào)整率 ２４６
�。�. ４ 帶隙基準(zhǔn)源在溫度變化時(shí)的電源
調(diào)整率 ２５０
�。�. ５ 帶隙基準(zhǔn)源的靜態(tài)電流 ２５１
�。�. ６ 帶隙基準(zhǔn)源的溫度特性 ２５３
�。�. ７ 帶隙基準(zhǔn)源輸出偏置電流的溫度
特性 ２５４
�。�. ８ 帶隙基準(zhǔn)源交流特性仿真 ２５６
�。�. ９ 帶隙基準(zhǔn)源的電源抑制比 ２５９
�。�. １０ 帶隙基準(zhǔn)源的啟動(dòng)時(shí)間 ２６１
�。�. １１ 帶隙基準(zhǔn)源的快速啟動(dòng)電路 ２６２
附錄 華大九天Ａｅｔｈｅｒ 平臺(tái)簡(jiǎn)約
操作指南 ２６６
Ａ. １ 華大九天數(shù)模混合設(shè)計(jì)解決方案
簡(jiǎn)介 ２６６
�。�. ２�。牛模� 平臺(tái)安裝 ２６６
Ａ. ３ 電路圖設(shè)計(jì)（Ａｅｔｈｅｒ） 平臺(tái)操作 ２６８
�。�. ４ 仿真界面介紹 ２７１
Ａ. ５�。粒澹簦瑁澹� ＭＤＥ 波形查看方法 ２７７
�。�. ６�。粒澹簦瑁澹� 版圖設(shè)計(jì)環(huán)境Ａｒｇｕｓ 介紹 ２７８
參考文獻(xiàn) ２７９
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