CMOS模擬IP線性集成電路

內(nèi)容概要

　　本書全面系統(tǒng)地介紹了CMOS模擬IP線性集成電路的結(jié)構(gòu)、相關分析及設計技術。全書共12章，主要包括CMOS模擬電路中基本的元器件模型及應用；高穩(wěn)定的電壓電流偏置結(jié)構(gòu)，與溫度、電源和工藝無關的電壓帶隙基準與電流基準設計，基本的組合增益與差分增益電路結(jié)構(gòu)，以及針對實際應用需要的高速高增益、大驅(qū)動、寬動態(tài)與線性范圍的集成運放電路設計；重點對多級閉環(huán)運放的頻率響應與系統(tǒng)穩(wěn)定性進行了深入系統(tǒng)的分析，總結(jié)出實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定與高速響應的各類頻率補償方法，研究了電路的本征噪聲特性、電路結(jié)構(gòu)與電源噪聲有關的PSRR特性；最后，針對低壓寬擺幅信號處理的應用，完成了一類軌至軌模擬運放的IP電路分析與設計?！　”緯窃诮Y(jié)合作者多年模擬電路教學和實際工程開發(fā)經(jīng)驗的基礎上編寫而成的，經(jīng)過多年微電子專業(yè)本科生、碩士研究生相關專業(yè)課程的教學實踐，以及相關IC設計公司內(nèi)部技術培訓等交流，內(nèi)容不斷得到充實和提煉，受到讀者的廣泛關注。本書十分注重對電路物理本質(zhì)的深入理解，將經(jīng)典理論與實際應用相結(jié)合。在消化吸收近年來國內(nèi)外模擬線性集成電路最新研究成果的基礎上，深入系統(tǒng)地分析了各種電路的基本工作原理，探討了各種電路結(jié)構(gòu)的內(nèi)在關聯(lián)和演化關系。其中部分電路均經(jīng)過實際產(chǎn)品電路的沒計驗證，在線性模擬電路的結(jié)構(gòu)選取、參數(shù)設計以及實際應用等方面，均能為讀者提供有效的指導和設汁參考?！　”緯勺鳛閺氖履M集成電路設計和應用領域工程技術人員的工具書，同時也可作為高等院校微電子、電路與系統(tǒng)等相關專業(yè)教師、研究生和高年級本科生的教學參考書。

作者簡介

　　吳金，微電子專業(yè)博士，東南大學教授，碩士研究生導師，東南大學無錫分校副校長。長期從事半導體器件、電路與系統(tǒng)方面的教學和研究工作，參加并主持多項國家級科項項目，在國內(nèi)外核心刊物上發(fā)表學術論文50余篇，指導碩士研究生20余人。主要研究方向為電源管理、音頻功率放大和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片系統(tǒng)的分析、設計與應用。

書籍目錄

第1章　緒論1.1　模擬集成電路的歷史地位1.2　集成運放的基礎地位1.3　內(nèi)容體系1.4　模擬電路設計藝術1.5　參考文獻第2章　電路元器件2.1　概述2.2　PN結(jié)與晶體管2.3　MOS場效應晶體管2.4　無源器件2.5　小結(jié)2.6　參考文獻第3章　電壓電流偏置3.1　概述3.2　基本要求與方法3.3　基本電壓偏置結(jié)構(gòu)3.4　電流鏡互偏結(jié)構(gòu)3.5　有源非線性自偏置電路3.6　電流源3.7　偏置啟動電路3.8　小結(jié)3.9　參考文獻第4章　電壓與電流基準4.1　概述4.2　電壓模帶隙基準4.3　電流模帶隙電壓基準4.4　常用帶隙電壓基準結(jié)構(gòu)設計4.5　電流基準4.6　小結(jié)4.7　參考文獻第5章　線性放大電路5.1　概述5.2　單級放大電路5.3　組合放大電路5.4　差分放大電路5.5　電流模電路5.6　小結(jié)5.7　參考文獻第6章　運算放大電路6.1　概述6.2　高增益差分輸入級6.3　Class AB差分輸入級6.4　全差分輸入級6.5　寬線性范圍差分輸入級6.6　多級運放6.7　小結(jié)6.8　參考文獻第7章　閉環(huán)負反饋運放系統(tǒng)7.1　概述7.2　反饋放大電路7.3　系統(tǒng)的頻率特性與穩(wěn)定性7.4　根軌跡分析法7.5　小結(jié)7.6　參考文獻第8章　頻率特性8.1　概述8.2　頻響特性分析方法8.3　單級增益頻響特性8.4　兩級共源放大器頻響特性8.5　多極點系統(tǒng)頻率特性8.6　小結(jié)8.7　參考文獻第9章　頻率補償9.1　概述9.2　系統(tǒng)穩(wěn)定性分析設計9.3　兩級放大器頻率補償結(jié)構(gòu)9.4　三級放大器頻率補償結(jié)構(gòu)9.5　小結(jié)9.6　參考文獻第10章　運放瞬態(tài)特性10.1　概述10.2　小信號瞬態(tài)特性10.3　大信號瞬態(tài)特性與建立時間10.4　高速高增益運放系統(tǒng)設計10.5　小結(jié)10.6　參考文獻第11章　電路噪聲11.1　概述11.2　本征噪聲模型11.3　電路噪聲11.4　非本征噪聲11.5　電源噪聲11.6　小結(jié)11.7　參考文獻第12章　低壓運放系統(tǒng)12.1　概述12.2　低壓單元電路12.3　軌至軌輸入級12.4　軌至軌輸出級12.5　小結(jié)12.6　參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　本書以模擬電路中的集成線性運算放大器分析與設計為主線，包含器件物理、器件特性、基本的偏置和基準電路、基本的單級放大與各類組合放大電路、差分電路、運算放大電路、閉環(huán)負反饋電路穩(wěn)定性設計等內(nèi)容，并針對低壓低功耗、高速度高精度等不同應用領域的需要，給出了掌握模擬集成線性IP集成電路設計的基本理論和方法?！　?.1　模擬集成電路的歷史地位　　片上集成系統(tǒng)SoC（System on a Chip）是21世紀微電子技術發(fā)展的必然產(chǎn)物，SoC以軟、硬件的協(xié)同配合與集成為最顯著特點，硬件中則包含了數(shù)字與模擬信號處理部分，配合先進的集成工藝、硬件集成電路IC（Integrated Circuit）與軟件設計技術，以最低的成本代價實現(xiàn)系統(tǒng)的多功能與高性能要求，滿足信息技術IT（Information Technique）時代對信息處理日益增長的需求?！　∫约呻娐吩O計制造為核心的硬件技術，構(gòu)成了信息技術的重要基礎，僅就IC硬件領域而言，數(shù)字化浪潮則是大勢所趨。采用數(shù)字化技術可充分利用半導體集成電路工藝的最新技術成果，使得SoC的技術實現(xiàn)成為可能。同時，數(shù)字化的信息處理，可以帶來更快的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸率和更高的數(shù)據(jù)存儲容量，推動系統(tǒng)向低壓、低噪聲、低成本和輕便靈活的方向發(fā)展。這些都是模擬系統(tǒng)所無法比擬的，使得原先傳統(tǒng)的模擬信號處理領域正在不斷地被數(shù)字技術所部分甚至完全取代。目前，以CPU（Centre Process Unit）／DSP（DigitalSignal Process）為核心的系統(tǒng)級數(shù)字技術已成為數(shù)字化信息領域的關鍵與核心技術?！　≡跀?shù)字化的大潮流下，雖然模擬技術所占的份額較小，但模擬技術并不會消亡，反而顯得更加重要。通常，外部現(xiàn)實世界是模擬的，而內(nèi)部虛擬世界則為數(shù)字的，因此數(shù)字信號最終要借助模擬信息還原到現(xiàn)實的世界中，而數(shù)字信號來源于實際的模擬信號，即數(shù)字化時代的模擬技術必然起到越來越重要的作用。只有模擬與數(shù)字技術的緊密結(jié)合，才能實現(xiàn)最優(yōu)性能的信號處理。　　由于面臨復雜性、成本和時效性的多重壓力，SoC設計與常規(guī)全定制集成電路設計存在明顯差異，其中一個最顯著的標志是SoC設計中知識產(chǎn)權IP（Intellectual Property）模塊的廣泛應用，即IP模塊中固化了已有的各種知識與成功的設計經(jīng)驗。SoC取得成功的關鍵因素之一，就在于有成熟并經(jīng)過驗證的IP技術的支持，將已有成果快速而高效地傳承到新的系統(tǒng)設計中，不僅確保了設計的可靠性，還大幅度提高了設計的效率和產(chǎn)品成功的幾率。因此，可重用性（Re—use）成為IP設計的基本要求。

編輯推薦

　　《CMOS模擬IP線性集成電路》以CMOS線性集成運放的設計為主線，討論了CMOS模擬基本電路和系統(tǒng)設計的關鍵技術，包含了CMOS模擬電路設計的基本核心內(nèi)容。與一般模擬電路設計教材不同的是，《CMOS模擬IP線性集成電路》重點討論基于基本理論的芯片設計和應用，提高讀者對實際電路的深入分析能力，掌握電路設計的基本思想方法和流程，熟悉實際芯片中廣泛采用的各種典型芯片結(jié)構(gòu)，達到深入理解、靈活應用的目的?！禖MOS模擬IP線性集成電路》力求做到概念敘述清晰，文字表達簡潔明了，突出嚴謹、簡潔、易懂的特點。對電路結(jié)構(gòu)的提出及發(fā)展進行深入挖掘，掌握問題的來龍去脈，了解各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點和改進思路，達到舉一反三、提高對實際電路設計的指導和借鑒作用。

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