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内容大纲
本书阐述CMOS集成电路分析与设计的相关知识，主要介绍CMOS模拟集成电路设计的背景、MOS器件物理及建模等相关知识；分析电流源、电流镜和基准源，以及共源极、共漏极、共栅极和共源共栅极等基本放大器的结构、原理、分析与设计技术；然后分析电路的频率、噪声等特性，并进一步讨论运算放大器、反馈结构及其稳定性和频率补偿；最后讨论与CMOS模拟集成电路相关的版图设计技术。
本书可作为高等院校电子信息类微电子及集成电路专业本科生和研究生教材，也可作为相关领域工程师的参考用书。 -
作者介绍
王永生，1974年7月出生，毕业于哈尔滨工业大学，获得微电子学与固体电子学博士学位，现任哈尔滨工业大学航天学院副教授。长期从事数/模混合信号集成电路、系统芯片及其可测试性、可靠性设计的教学及科研工作。先后主持和参与了10余项国家级与省部级科研项目；开发了多款高速及高精度模/数转换器芯片，以及混合信号SoC芯片。申请并获得授权发明专利10余项。在模/数转换器设计、混合信号SoC设计等领域发表学术论文50余篇。 -
目录
第1章 绪论
1.1 模拟电路与数字电路
1.2 电路抽象层次
1.3 模拟集成电路设计
1.4 符号标记法
1.5 本章小结
第2章 MOSFET器件及模型
2.1 引言
2.2 MOSFET器件结构
2.2.1 MOSFET器件
2.2.2 CMOS
2.3 MOSFET器件I/V特性
2.3.1 工作区
2.3.2 输出特性和转移特性
2.3.3 沟道长度调制效应
2.3.4 体效应
2.3.5 亚阈值导通效应
2.4 MOSFET器件模型
2.4.1 MOSFET器件的大信号模型
2.4.2 MOSFET器件的小信号模型
2.4.3 MOSFET器件的噪声模型
2.4.4 MOSFET器件的SPICE模型
2.5 本章小结
习题
第3章 CMOS电流源与电流镜
3.1 引言
3.2 MOSFET电流源
3.2.1 简单电流源
3.2.2 共源共栅电流源
3.3 MOS电流镜
3.3.1 基本电流镜
3.3.2 共源共栅电流镜
3.3.3 大摆幅的共源共栅电流镜
3.3.4 威尔逊电流镜
3.4 本章小结
习题
第4章 基准源
4.1 引言
4.2 电压基准源
4.2.1 分压型电压基准源
4.2.2 有源电压基准源
4.2.3 带隙基准源
4.3 电流基准源
4.3.1 基于电流镜的简单基准源
4.3.2 与电源无关的电流基准源
4.3.3 PTAT电流基准源
4.4 本章小结
习题
第5章 CMOS单级放大器
5.1 引言
5.2 放大器基本分析方法
5.2.1 电压增益
5.2.2 放大器的非线性
5.3 共源极放大器
5.3.1 采用电阻负载的共源极放大器
5.3.2 二极管连接MOS晶体管负载的共源极放大器
5.3.3 采用电流源负载的共源极放大器
5.3.4 CMOS推挽放大器
5.4 共漏极放大器
5.5 共栅极放大器
5.6 共源共栅放大器
5.7 本章小结
习题
第6章 CMOS差分放大器
6.1 引言
6.2 差分工作方式
6.3 基本MOS差分对
6.3.1 大信号分析
6.3.2 小信号分析
6.4 共模响应
6.5 采用有源负载的差分对
6.5.1 采用电流源负载的差分对
6.5.2 采用二极管连接的MOS负载的差分对
6.5.3 采用MOS电流镜负载的差分对
6.6 本章小结
习题
第7章 CMOS放大器的频率响应
7.1 引言
7.2 放大器的频率响应
7.2.1 低通特性
7.2.2 高通特性
7.2.3 带通特性
7.2.4 伯德图
7.3 密勒定理
7.4 频率响应分析方法
7.4.1 传递函数的s域分析方法——高截止频率
7.4.2 传递函数的s域分析方法——低截止频率
7.4.3 密勒电容方法
7.4.4 零值方法
7.4.5 短路方法
7.5 单端放大器的频率响应
7.5.1 共源极放大器
7.5.2 共漏极放大器
7.5.3 共栅极放大器
7.5.4 共源共栅放大器
7.6 差分放大器的频率响应
7.6.1 全差分放大器
7.6.2 电流镜作为负载的差分放大器
7.7 本章小结
习题
第8章 噪声
8.1 引言
8.2 噪声的表示
8.3 噪声类型及噪声模型
8.3.1 噪声类型
8.3.2 集成电路器件的噪声模型
8.4 电路中噪声的计算
8.4.1 相关噪声源和非相关噪声源
8.4.2 等效输入噪声
8.4.3 MOS晶体管中的等效输入噪声源
8.4.4 噪声带宽
8.5 基本放大器中的噪声
8.5.1 共源极放大器
8.5.2 共漏极放大器
8.5.3 共栅极放大器
8.5.4 共源共栅放大器
8.6 差分放大器中的噪声
8.7 本章小结
习题
第9章 反馈
9.1 引言
9.2 理想反馈
9.3 反馈电路的特性
9.3.1 增益灵敏度的降低
9.3.2 输入输出阻抗的变化
9.3.3 频率响应的变化
9.3.4 线性度的提高
9.4 反馈拓扑结构
9.5 反馈结构
9.5.1 串联-并联反馈
9.5.2 串联-串联反馈
9.5.3 并联-并联反馈
9.5.4 并联-串联反馈
9.6 反馈对噪声的影响
9.7 本章小结
习题
第10章 CMOS运算放大器
10.1 引言
10.2 运算放大器性能参数
10.2.1 增益
10.2.2 频率特性
10.2.3 输入电阻和输出电阻
10.2.4 输入失调电压
10.2.5 共模输入范围
10.2.6 共模抑制比
10.2.7 电源抑制比
10.3 单级CMOS运算放大器
10.3.1 基本的单级运算放大器
10.3.2 套筒式共源共栅运算放大器
10.3.3 折叠式共源共栅运算放大器
10.4 二级CMOS运算放大器
10.4.1 基本的二级运算放大器
10.4.2 采用共源共栅的二级运算放大器
10.5 CMOS运算放大器输出级
10.5.1 输出级电路结构分类
10.5.2 共漏极A类输出级
10.5.3 AB类推挽输出级
10.6 全差分运算放大器与共模反馈
10.6.1 全差分放大器的特性
10.6.2 共模反馈
10.7 转换速率
10.8 本章小结
习题
第11章 稳定性与频率补偿
11.1 引言
11.2 稳定性分析
11.2.1 稳定性问题
11.2.2 闭环极点和稳定性
11.2.3 环路增益和稳定性
11.2.4 增益裕度和相位裕度
11.2.5 相位裕度的影响
11.2.6 采用伯德图的稳定性分析
11.3 补偿技术
11.3.1 增加主极点
11.3.2 改变主极点
11.3.3 密勒补偿和极点分裂
11.4 本章小结
习题
第12章 模拟集成电路的版图设计
12.1 引言
12.2 MOS晶体管
12.3 对称性
12.4 无源器件
12.4.1 电阻
12.4.2 电容
12.4.3 电感
12.5 连线
12.6 噪声及干扰
12.7 本章小结
附录A SPICE仿真及集成电路EDA基本仿真工具
A.1 MOSFET电路的SPICE仿真
A.1.1 SPICE仿真基本描述
A.1.2 SPICE中的基本仿真
A.2 HSPICE电路仿真
A.2.1 流程及规则简介
A.2.2 工具的使用
A.3 SPECTRE电路仿真
A.3.1 工具的使用
A.3.2 基本电路分析
附录B 习题参考答案及解析
参考文献
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