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基于仿真的模擬集成電路設計--技術、工具和方法

( 簡體 字)
作者:[土]烏爾·奇林格魯(Ugur Cilingiroglu)類別:1. -> 電子工程 -> 電路設計 -> 其它
譯者:
出版社:清華大學出版社基于仿真的模擬集成電路設計--技術、工具和方法 3dWoo書號: 52336
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NT定價: 640
折扣價: 602

出版日:1/1/2020
頁數:568
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787302544999
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

推薦序


模擬集成電路是集成電路的重要分支。雖然隨著CMOS工藝技術的發展,數字電子技術正在越來越多地替代過去采用模擬電路實現的功能,模擬功能的數字化也受到日益廣泛的關注,但技術的進步也為模擬電路的應用開辟了越來越多的新領域,使得模擬集成電路的發展歷久彌新,依然在現代集成電路中占據著重要的位置。但是新應用領域所提出的低噪聲、高線性度、高速、高精度、低功耗等性能要求,急劇增加了模擬集成電路設計的難度,并對模擬集成電路工程師的專業技能提出了更高的要求。在此背景下,為新進入模擬集成電路領域的初學者提供優質的教材或參考書就具有非常重要的意義。
目前國內各出版社已經出版或引進了多本模擬集成電路方面的教材或參考書,但其大多采用“器件→單元電路→放大器→子系統”的自下而上(BottomQUp)講述方式,這種逐步深入的講述方式有利于初學者由淺入深地掌握模擬集成電路的理論知識,但讀者在學習完這些教材或參考書后開始從事實際的模擬集成電路設計時,往往會面臨諸多困惑。這是因為實際的模擬集成電路項目往往需要采用自上而下(TopQDown)的設計策略,通過逐層細化,由上層的應用指標推導出更下層單元的電路指標,并最終確定電路中元器件的尺寸及偏置。這種設計思想的背離使得模擬集成電路的學習與工程應用之間出現了較大程度的脫節。
Yeditepe大學Ugˇur 胺lingirogˇlu教授編寫的Analog Integrated Circuit Design By Simulation: Techniques, Tools, and Methods一書遵循自上而下的設計策略,通過應用層面、電路層面及器件層面的詳細講述,有助于彌補讀者在學習模擬集成電路過程中出現的與工程應用脫節的現象。在應用層面,本書通過對典型閉環反饋系統各種應用指標的描述和分析,指導讀者確定閉環反饋系統的拓撲結構,并提取出內嵌放大器和外部反饋元件的電路指標(第2章)。在電路層面,本書通過對典型電路單元及其性能的描述和分析,指導讀者根據應用層設計的放大器電路指標確定放大器的拓撲結構,并依據一定的設計策略提取出元器件的性能參數(第4章)。在器件層面,本書講述了MOS晶體管、電容、電阻等元器件在電路設計中關注的電學特性,指導讀者根據電路層設計的元器件性能參數確定元器件的偏置和尺寸(第3章)。三個層面的知識互相配合,構成了一個有機的整體。本書的另外一個特點是借助開源平臺Ngspice提供的SPICE仿真工具,提供了大量的設計實例和仿真代碼,可以為讀者從事電路設計提供有益的參考。
本書的讀者對象為具有一定模擬集成電路基礎知識的研究人員或從事實際集成電路設計工作的工程技術人員。
池保勇
2019年10月1日
內容簡介:

《基于仿真的模擬集成電路設計——技術、工具和方法》主要介紹基于仿真的模擬集成電路設計的原理與實踐。作為綜合性的教科書和使用指南,本書為基于仿真的模擬集成電路設計提供了清晰的指導。本書逐步展示了如何有效地開發和部署用于前沿物聯網(IOT)和其他應用的模擬集成電路,是研究生和專業人士的理想選擇。本書由該領域的專家撰寫,詳細介紹了先進的仿真技術、運算放大器設計和模擬VLSI電路設計,展示了實用的、隨時可以應用的仿真和工程方法,讀者將學會如何處理實際的設計問題,避免多次嘗試和出錯。
本書具有以下特色:
?使用免費軟件Ngspice作為設計工具,并用于仿真教學。
?介紹在模擬集成電路設計中進行仿真的關鍵系統方法。
?由擁有11項專利的經驗豐富的電氣工程師撰寫。
目錄:

1緒論1

2應用層面7
2.1引言7
2.2一階直流響應9
2.2.1一階開環直流傳輸特性和量程限制9
2.2.2基于虛短近似的直流分析11
2.3統一閉環模型20
2.3.1通用外部網絡模型20
2.3.2反饋和輸入因子的提取過程22
2.4直流響應的準確建模25
2.4.1開環和閉環直流傳輸函數26
2.4.2直流誤差27
2.5頻率響應36
2.5.1小信號頻率響應37
2.5.2壓擺受限時的帶寬45
2.5.3諧波失真49
2.6階躍響應54
2.6.1壓擺不受限時的階躍響應54
2.6.2壓擺受限時的階躍響應57
2.7多極點系統的動態響應和穩定性61
2.7.1兩極點系統的動態響應62
2.7.2環路增益、相位裕度和穩定性65
2.8外部網絡對差模增益的影響70
2.9噪聲74
2.9.1電源噪聲74
2.9.2固有噪聲分析基礎75
2.9.3閉環噪聲分析78
2.10全差分連續時間放大器83
2.10.1一階直流響應和量程限制83
2.10.2統一閉環模型89
2.10.3直流響應的準確建模93
2.10.4頻率響應和階躍響應98
2.10.5環路增益、差模增益和噪聲100
2.11離散時間放大器105
2.11.1基于電荷守琲漯蓮y分析105
2.11.2統一閉環模型110
2.11.3直流響應的準確建模115
2.11.4瞬態響應118
2.11.5環路增益提取129
2.12全差分離散時間放大器132
2.12.1基于電荷守琲漯蓮y分析132
2.12.2統一閉環模型134
2.12.3直流響應的準確建模134
2.12.4瞬態分析和環路增益提取137
2.13參考文獻141
2.14習題141
目錄
目錄

3器件層面145
3.1引言145
3.2MOS晶體管基礎148
3.2.1器件結構和電學端口148
3.2.2性能指標和設計參量157
3.3NMOS晶體管設計方程和工具159
3.3.1長溝模型159
3.3.2閾值電壓163
3.3.3漏源飽和電壓165
3.3.4方塊電流167
3.3.5跨導效率169
3.3.6輸出阻抗和厄利電壓172
3.4PMOS晶體管設計方程和工具176
3.4.1強反型模型176
3.4.2亞閾值模型178
3.4.3閾值電壓178
3.4.4漏源飽和電壓、方塊電流和跨導效率179
3.4.5輸出阻抗和厄利電壓181
3.5熱效應186
3.6基于設計工具設定MOS晶體管偏置和尺寸188
3.7小信號模型和電路分析194
3.7.1MOS晶體管直流小信號模型195
3.7.2直流小信號電路分析196
3.7.3MOS晶體管容抗和高頻小信號模型212
3.8MOS晶體管噪聲模型225
3.9MOS晶體管用作開關232
3.9.1單個器件和傳輸門的開關特性232
3.9.2電荷注入和時鐘饋通233
3.10電阻設計238
3.10.1電路結構和阻抗模型238
3.10.2準確度和精確度設計技術243
3.10.3MOS晶體管用作電阻248
3.11電容設計253
3.11.1MIM電容254
3.11.2MOS晶體管用作電容257
3.12參考文獻261
3.13習題261

4電路層面269
4.1引言269
4.2電流源、電流沉和電流鏡269
4.2.1基本概念和性能指標269
4.2.2電流鏡的準確度和精確度273
4.2.3基本共源共柵技術281
4.2.4低壓共源共柵技術295
4.2.5自調節共源共柵(有源共源共柵)技術297
4.2.6自共源共柵技術300
4.3電流和電壓參考源303
4.3.1分壓型電流參考源303
4.3.2Beta乘數型電流參考源(自偏置電流參考源)307
4.3.3帶隙基準電壓參考源313
4.4基本放大器單元323
4.4.1共源放大器323
4.4.2源極跟隨器325
4.4.3基本差分對332
4.4.4源簡并差分對342
4.4.5超級跨導型差分對345
4.5基本跨導放大器350
4.5.1作為電壓放大器時的直流傳輸特性350
4.5.2量程限制351
4.5.3直流差模增益和失調353
4.5.4頻率響應和階躍響應355
4.5.5噪聲相關特性357
4.6對稱型跨導放大器375
4.6.1電路結構和直流傳輸特性375
4.6.2量程限制377
4.6.3直流差模增益和失調378
4.6.4頻率響應和階躍響應379
4.6.5噪聲相關特性394
4.6.6共源共柵對稱型跨導放大器398
4.7折疊共源共柵跨導放大器411
4.7.1電路結構和直流傳輸特性412
4.7.2直流差模增益和量程限制413
4.7.3頻率響應、階躍響應和噪聲相關特性415
4.7.4軌到軌折疊共源共柵跨導放大器424
4.8密勒型跨導放大器444
4.8.1電路結構和直流響應444
4.8.2頻率響應和噪聲相關特性446
4.8.3階躍響應456
4.9基于推挽源極跟隨器型輸出級的運算放大器475
4.9.1電路結構和工作原理476
4.9.2直流響應478
4.9.3頻率響應、階躍響應和噪聲480
4.10基于推挽共源型輸出級的運算放大器496
4.11全差分跨導放大器和運算放大器513
4.11.1核心電路結構和特性513
4.11.2共模反饋電路518
4.11.3設計例子523
4.12參考文獻545
4.13習題546

索引549
序: