CMOS模拟集成电路分析与设计（第2版）

图书标准信息

• 作者 吴建辉 著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2011-05
• 版次 2
• ISBN 9787121135125
• 定价 45.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 376页
• 字数 663千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　《CMOS模拟集成电路分析与设计（第2版）》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书分析了CMOS模拟集成电路设计理论与技术，全书由17章组成。从CMOS器件物理及高阶效应出发，介绍了CMOS模拟集成电路的基础，然后分别介绍了模拟集成电路中的各种电路模块：基本放大器、恒流源电路、差分放大器、运算放大器、基准电压源、开关电容电路、集成电压比较器、数/模转换与模/数转换、振荡器与锁相环等。另外，还分析了CMOS模拟集成电路的频率响应、稳定性、运算放大器的频率补偿及其反馈电路特性，以及噪声与非线性。

【目录】

第1章　基本MOS器件物理 

1.1　有源器件 

1.1.1　MOS管结构与几何参数 

1.1.2　MOS管的工作原理及表示符号 

1.1.3　MOS管的高频小信号电容 

1.1.4　MOS管的电特性 

1.1.5　二阶效应 

1.1.6　MOS管交流小信号模型 

1.1.7　有源电阻 

1.2　无源器件 

1.2.1　电阻 

1.2.2　电容 

1.3　短沟道效应 

1.3.1　按比例缩小 

1.3.2　短沟道效应 

1.4　MOS器件模型 

第2章　单级放大器 

2.1　共源放大器 

2.1.1　无源负载共源放大器 

2.1.2　有源器件作为负载 

2.2　源极跟随器 

2.2.1　电阻负载源极跟随器 

2.2.2 电流源负载源极跟随器 

2.3 共栅放大器 

2.4　共源共栅极（级联级） 

2.5　折叠式级联 

第3章　恒流源电路 

3.1　基本电流镜结构 

3.2 　威尔逊电流源 

3.3　共源共栅电流源—高输出阻抗恒流源 

3.4　低压共源共栅结构 

3.5　高输出阻抗、高输出摆幅的恒流源 

3.6 电源抑制电流源 

3.6.1　CMOS峰值电流源 

3.6.2 恒定跨导电流源 

小结 

第4章 差分放大器 

4.1　概述 

4.2 基本差分对 

4.2.1 电路结构 

4.2.2 差分对的共模输入及输出压摆 

4.2.3　差分对的差分工作 

4.3　以MOS管作为负载的差分放大器 

4.4　CMOS差分放大器 

4.4.1　工作原理 

4.4.2 电路分析 

4.4.3 CMOS差分放大器的主要性能 

4.5　模拟乘法器 

4.5.1　模拟乘法器设计方法 

4.5.2 直接利用双差分结构实现 

4.6 吉尔伯特单元 

4.6.1 经典吉尔伯特单元 

4.6.2 吉尔伯特单元典型应用 

第5章 放大器的频率响应 

5.1　频率特性的基本概念和分析方法 

5.1.1 基本概念 

5.1.2 研究方法 

5.2　共源放大器的频率响应 

5.2.1 电路的零极点 

5.2.2　输入阻抗 

5.3　源极跟随器的频率响应 

5.3.1 电路的零极点 

5.3.2　输入阻抗 

5.3.3 输出阻抗 

5.4　共栅极——电流缓冲器的频率响应 

5.4.1 电路的零极点 

5.4.2 输入阻抗 

5.5　级联放大器的频率响应 

5.6　CMOS增益级的频率响应 

5.7　差分放大器的频率响应 

5.7.1 CMOS全差分对的频率响应 

5.7.2　电流镜为负载的差分对的频率响应 

第6章 反馈 

6.1 基本概念 

6.1.1 反馈放大器的方框图及放大倍数的一般表达式 

6.1.2 负反馈放大器的类型 

6.2　负反馈结构 

6.3　负反馈放大器的特性 

6.3.1　提高放大器增益的稳定性 

6.3.2 对系统的输入与输出电阻的影响 

6.3.3 带宽调节 

6.3.4　减少非线性失真 

6.3.5　负载的影响 

6.4 反馈网络的噪声效应 

6.5　系统的稳定性 

6.5.1　单极点系统 

6.5.2　多极点系统 

第7章　噪声 

7.1　概述 

7.1.1　噪声的描述方法 

7.1.2　相关噪声源与独立噪声源 

7.1.3 噪声带宽 

7.2　噪声的种类 

7.2.1　热噪声 

7.2.2　闪烁噪声——1/f噪声 

7.2.3　散粒噪声 

7.3　电路中噪声的表示方式 

7.3.1　噪声源表示法 

7.3.2　 与 的计算 

7.4　单级放大器中的噪声 

7.4.1　共源放大器 

7.4.2 共栅放大器 

7.4.3　共源共栅放大器 

7.4.4 源极跟随器 

7.4.5 CMOS放大器的噪声 

7.5　差分对中的噪声 

第8章　运算放大器 

8.1 概述 

8.1.1 运算放大器的主要参数 

8.1.2 分析运算放大器的一般步骤 

8.2　单级运放 

8.2.1　全差分单级运算放大器 

8.2.2 单端输出运算放大器 

8.3　共模反馈 

8.3.1 共模电平的检测方法 

8.3.2　误差比较技术 

8.4 多级运放 

8.4.1　两级运放 

8.4.2 多级运放 

8.5 运放的建立时间TSET 

8.5.1 物理意义 

8.5.2 单级运放的转换速率 

8.5.3 二级运放的转换速率 

8.6　增益提高电路 

8.6.1 基本增益提高电路 

8.6.2 增益提高的级联运放 

8.7 轨到轨运算放大器 

8.7.1 轨到轨运算放大器输入级 

8.7.2 轨到轨输出 

8.8 运放中的噪声分析 

8.9　运算放大器的设计流程 

小结 

第9章　运算放大器的频率补偿 

9.1　稳定相位裕度 

9.2　频率补偿 

9.2.1 单级高增益运放的频率补偿 

9.2.2　CMOS多级运放的补偿 

第10章 开关电容电路 

10.1　概述 

10.2　MOS模拟开关 

10.2.1　MOS开关管的电阻 

10.2.2　MOS管极间电容的影响 

10.2.3　衬偏的调制与kT/C噪声 

10.3　开关电容电路的工作原理及特点 

10.3.1 电荷重分配原理 

10.3.2　开关电容电路的等效电阻 

10.4 开关电容电路模块 

10.4.1　采样维持(S/H) 

10.4.2 增益放大模块 

10.4.3 开关电容积分器 

10.4.4　倍乘和单位延迟及积分/加法（或减法）电路 

10.4.5　开关电容滤波器 

10.4.6　开关电容共模负反馈 

10.5 开关电容电路中的非理想效应 

10.5.1 开关的非理想效应 

10.5.2 电容的不精确 

10.5.3 非理想的运算放大器的影响 

10.5.4 开关电容电路中的噪声 

第11章　放大器的非线性失真 

11.1　概述 

11.1.1 非线性的定义 

11.1.2 非线性的度量方法 

11.2 单级放大器的非线性 

11.2.1 由于MOS管特性引起的非线性 

11.2.2 由放大器传输特性引起的非线性 

11.3　差分电路的非线性 

11.4 电路中器件引起的非线性 

11.4.1 电容的非线性 

11.4.2 MOS管作为电阻的非线性 

11.5 克服非线性的技术 

11.5.1　原理 

11.5.2　改善放大器非线性失真的 实际电路 

第12章 基准电压源 

12.1 基本工作原理 

12.1.1　与温度无关的基准 

12.1.2 常见的带隙基准电压源的结构 

12.2　带隙基准源各个单元的分析 

12.2.1　电流镜 

12.2.2　运算放大器 

12.2.3 温度补偿 

12.3 低电压工作的基准电压源 

12.3.1 常态阈值器件的低电压基准电压源 

12.3.2 结构改进型低电压基准电压源 

12.4 以MOS管阈值电压Vth为基准的参考电压源 

12.5　亚阈值区的基准电压源 

12.6　多组电压源的产生 

12.7　带负载能力 

第13章 集成电压比较器 

13.1 概述 

13.1.1 基本概念 

13.1.2 电压比较器的主要参数及设计要求 

13.1.3 电压比较器的结构 

13.2 级联反相器结构 

13.2.1 基本反相器结构 

13.2.2 典型级联反相结构比较器 

13.2.3 快速的级联反相结构比较器 

13.3 差分输入运算放大器结构 

13.3.1 静态模式 

13.3.2 动态工作模式 

第14章 D/A、A/D转换器 

14.1 概述 

14.2 数/模转换(DAC) 

14.2.1 工作原理 

14.2.2 DAC的主要性能 

14.2.3 DAC的种类 

14.3 模/数转换电路 

14.3.1 工作原理 

14.3.2 性能参数 

14.3.3 模/数转换器类型 

第15章 振荡器与锁相环 

15.1 振荡器 

15.1.1 概述 

15.1.2 LC振荡器 

15.1.3 交叉耦合振荡器 

15.1.4 科尔皮兹振荡器 

15.1.5 负阻振荡器 

15.1.6 移相振荡器 

15.1.7 环形振荡器 

15.1.8 压控振荡器 

15.2 锁相环 

15.2.1 锁相环结构 

15.2.2 锁相环路的性能 

15.2.3 锁定状态 

15.2.4 频率倍增和合成 

15.2.5 电荷泵锁相环 

15.2.6 锁相环设计的一般思路 

15.2.7 分数锁相环 

第16章　版图设计技术 

16.1 版图的设计流程 

16.2 工艺制约 

16.3 工艺设计规则 

16.4 布局与布线 

16.4.1 MOS管的版图设计 

16.4.2 二极管的版图设计 

16.4.3　无源器件 

16.4.4 布局 

16.4.5 布线 

16.5　封装 

16.5.1 自感 

16.5.2 互感 

第17章　工程设计 

17.1 工程A：运算放大器设计 

17.1.1 工程目标 

17.1.2 放大器结构的确定 

17.1.3 各级放大器参数的确定 

17.1.4 仿真验证 

17.2 工程B：模/数转换器ADC的设计 

17.2.1 目标与设计流程 

17.2.2 电路结构 

17.2.3 电路设计 

17.2.4 总体电路设计与仿真 

17.2.5 版图设计及后仿真 

17.2.6 芯片测试方案 

参考文献