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| 編輯推薦： |
内容全面：系统介绍了从MOS器件特性到常见电路模块设计的全套知识，以放大器为主线，涉及低压差线性稳压器、带隙基准源和振荡器等经典模拟电路的设计与实现。每个章节都包含详细的理论分析和设计步骤，使读者能够全面理解模拟集成电路设计的核心概念。
实用性强：通过贯穿全书的实际工程项目和案例分析，读者能够在实践中掌握关键技能。书中详细讲解了放大器的设计与优化、电流镜的工作原理、增益提升结构以及输出级结构等，帮助读者将理论知识应用于实际工程设计。
资源丰富：书中提供了丰富的实验案例，帮助读者深入理解知识点。附带详细的设计步骤说明和视频演示，使读者能够通过实际项目来掌握模拟电路设计的精髓。
配套资源如下：
? 微课视频
? 习题解答
? 教学课件
? 教学大纲
说明：上述资源可到清华大学出版社网站本书页面下载。
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| 內容簡介： |
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”本书以放大器设计为主线，通过对各个子模块的分析设计和系统优化，旨在使读者不仅掌握理论知识，还能够将所学知识综合应用于实际设计中。全书共分为十章，结构清晰，内容系统。第一章从常见的模拟集成电路入手，讲解其分类、设计流程及工具，并引入贯穿全书的放大器设计项目。第二章至第七章围绕折叠式共源共栅放大器项目展开，每一章着重完成该放大器项目的一个组成部分。第八章至第十章则运用所讲解的放大器设计理论，介绍了三种常见电路模块的设计。 第二章详细介绍了MOS器件的I/V特性和小信号等效模型，为后续章节的设计提供了理论基础，并讲解了使能控制电路部分的设计方法。第三章深入探讨了电流镜的工作原理和设计方法，分析了电流复制误差因素及其解决方案。第四章介绍了放大器输入级的常用拓扑结构，如共源放大器和基本差分放大器。第五章探讨了增益提升的结构，包括共源共栅放大器、差分式共源共栅放大器和折叠式共源共栅放大器。第六章介绍了多种输出级结构，讨论了防止放大器振荡的多种方法。第七章介绍了放大器的整体设计方法和工程优化思路。第八章讲述了低压差线性稳压器的原理和结构，利用贯穿项目的放大器构成了一个能输出稳定电压并具有一定驱动能力的电路模块。第九章介绍了带隙基准源，这种设计利用放大器构建一个高度稳定的电路模块，能够在环境温度变化的情况下仍产生稳定的参考电压，确保电子设备在不同温度条件下正常工作。第十章中，利用放大器设计了一个振荡器，满足许多电子设备对稳定频率源的需求。 每章都包含了详细的电路设计过程及使用华大九天国产EDA工具的仿真步骤，使读者能够更容易理解模拟集成电路设计的核心理念。本书在介绍电路原理时，简化了理论讲述，避免了繁琐的公式推导，以帮助读者更好地把握设计方向。 ”
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| 關於作者： |
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蔺智挺：安徽大学集成电路学院教授，博士生导师，IEEE的高级会员。获得多项国家人才项目支持。获得安徽省教学成果特等奖、一等奖、二等奖，安徽省金牌职工，安徽省技术能手等多项荣誉，并在存储器电路设计领域取得了重要研究成果。他主持了多项国家级项目和省部级科研项目，在包括JSSC、ISSCC、TCASI等顶级期刊、会议上发表了60余篇论文，并获得了60余项发明专利。
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| 目錄：
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第1章绪论
微课视频15分钟
1.1模拟集成电路的常见类别及应用场景
1.1.1什么是模拟集成电路
1.1.2模拟集成电路的主要分类以及应用
1.2模拟集成电路的灵魂——放大器
1.2.1放大器的技术指标
1.2.2放大器设计中的折中
1.3模拟集成电路设计流程及工具
1.3.1模拟集成电路设计流程
1.3.2模拟集成电路的常用设计工具
1.4本书贯穿项目与对应章节介绍
1.5展望
1.6附录： 符号标记法
第2章MOS器件基础
微课视频29分钟
2.1预备知识
2.2认识MOS器件
2.2.1MOS器件的结构
2.2.2MOS器件的符号
2.3MOS器件的IV特性与仿真
2.3.1导通与截止——阈值电压
2.3.2MOS的IV特性
2.3.3MOS器件的跨导及意义
2.3.4MOS器件的IV特性仿真
2.3.5NMOS与PMOS器件的比较
2.4MOS器件的沟道长度调制效应
2.4.1什么是沟道长度调制效应
2.4.2沟道长度调制效应带来的影响
2.5MOS器件的低频小信号等效模型
2.5.1关于大信号和小信号
2.5.2MOS器件的基本小信号模型
2.5.3考虑沟道长度调制效应的MOS器件小信号模型
2.6MOS器件的版图与寄生电容
2.6.1MOS器件版图
2.6.2MOS器件的寄生电容
2.6.3长沟道器件与短沟道器件
2.7认识一些新型MOS器件
2.7.1FinFET器件
2.7.2GAAFET器件
2.8MOS器件的SPICE模型
2.8.1PVT变化对电路设计的影响
2.8.2SPICE模型
2.8.3MOS器件的SPICE参数提取
2.9使能电路设计
2.9.1使能原理
2.9.2使能电路仿真
2.10本章总结
2.11本章习题
第3章放大器的电流偏置
微课视频14分钟
3.1预备知识
3.2从电流偏置开始设计放大器
3.3用电流镜复制基准电流
3.3.1基本电流镜是如何工作的
3.3.2PMOS基本电流镜和组合电流镜
3.3.3基本电流镜的设计顺序
3.4电流复制的误差因素与改善方法
3.4.1沟道长度调制效应导致的电流复制误差及其改善方法
3.4.2MOS管的不匹配导致的电流复制误差及其改善方法
3.5基准电流的生成
3.5.1简单电流基准的设计顺序
3.5.2与电源电压无关的电流基准
3.5.3与温度无关的基准
3.6电流镜仿真
3.7本章总结
3.8本章习题
第4章放大器输入级(一)——共源放大器及基本差分对放大器
微课视频31分钟
4.1预备知识
4.2共源放大器
4.2.1电阻负载型共源放大器
4.2.2带MOS负载的共源放大器
4.2.3放大器的带宽与增益带宽积
4.3基本差分放大器
4.3.1单端输入与差分输入模式的比较
4.3.2带电阻负载的差分放大器
4.3.3带MOS负载的差分放大器
4.3.4带电流镜负载的差分放大器
4.4电阻负载差分放大器的仿真
4.5本章总结
4.6本章习题
第5章放大器输入级(二)——共源共栅放大器及其差分结构
微课视频10分钟
5.1共源共栅放大器
5.1.1MOS管的共栅接法
5.1.2MOS管的共源共栅接法
5.2共源共栅差分放大器
5.2.1套筒共源共栅差分放大器
5.2.2折叠共源共栅差分放大器
5.3折叠共源共栅电路的仿真
5.4本章总结
5.5本章习题
第6章放大器的输出级设计
微课视频11分钟
6.1预备知识
6.2选择合适的输出级
6.2.1共源放大器作为输出级
6.2.2源跟随器作为输出级
6.2.3AB类放大器作为输出级
6.3两级放大器的振荡
6.3.1闭环工作的放大器
6.3.2闭环放大器的振荡
6.3.3通过波特图判定闭环放大器振荡的方法
6.4米勒电容
6.4.1用米勒电容防止闭环放大器的振荡
6.4.2共源共栅频率补偿
6.5放大器输出级DC仿真
6.6本章总结
6.7本章习题
第7章放大器的工程分析与设计
微课视频29分钟
7.1预备知识
7.1.1理想放大器特征
7.1.2用理想放大器实现数学运算
7.2贯穿项目放大器特征分析
7.2.1输入输出电阻与信号范围
7.2.2增益与速度
7.3贯穿项目放大器的设计
7.4贯穿项目放大器的仿真
7.4.1放大器的DC仿真
7.4.2放大器的STB仿真
7.4.3放大器的瞬态仿真
7.5放大器的参数调整
7.5.1满足增益带宽积的前提下提升增益
7.5.2调整米勒补偿电容
7.5.3调整过驱动电压
7.6工程优化
7.6.1使能控制
7.6.2匹配优化
7.6.3面积优化
7.7本章总结
7.8本章习题
第8章低压差线性稳压器简介与设计
微课视频15分钟
8.1预备知识
8.1.1LDO基本结构与工作原理
8.1.2LDO基本模块简介
8.2LDO性能指标
8.2.1最低压差
8.2.2静态电流与转换效率
8.2.3线性调整率
8.2.4负载调整率
8.2.5瞬态响应
8.3LDO的工程设计
8.3.1gm/ID设计法
8.3.2简单LDO设计
8.4LDO的仿真与优化
8.4.1DC仿真及参数调整
8.4.2STB仿真及优化
8.4.3TRAN仿真及结果分析
8.5本章总结
8.6本章习题
第9章基于放大器的带隙基准电路
9.1预备知识
9.2带隙基准基本原理及产生方法
9.2.1负温度系数电压
9.2.2正温度系数电压
9.2.3零温度系数电压
9.2.4带隙基准的一种电路实现方法
9.3带隙基准电压电路的性能指标
9.4基于放大器的带隙基准电压电路
9.4.1PTAT电流的产生
9.4.2由PTAT电流产生与温度无关的基准电压
9.4.3基于放大器的带隙基准电压电路结构
9.5带隙基准电压电路的工程设计、仿真与优化
9.5.1带隙基准电压电路的参数设计与仿真
9.5.2核心电路参数设计
9.5.3放大器及其偏置电路的参数设计
9.5.4输出参考电压温度系数仿真与优化
9.5.5反馈环路相位裕度仿真与优化
9.5.6供电电压范围仿真与优化
9.5.7电路简并点分析与启动电路设计
9.6本章总结
9.7本章习题
第10章张弛振荡器
10.1预备知识
10.1.1比较器
10.1.2SR触发器
10.2张弛振荡器的分析和设计
10.2.1张弛振荡器的工作原理
10.2.2张弛振荡器的设计
10.3制约张弛振荡器频率稳定性的因素及解决方案
10.3.1电阻和电容的制造误差
10.3.2比较器的延迟变化
10.3.3比较器的直流失调电压
10.4张弛振荡器的仿真
10.4.1比较器的仿真
10.4.2张弛振荡器的整体仿真
10.5本章总结
10.6本章习题
参考文献
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| 內容試閱：
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在信息技术与电子工程的广阔天地中，模拟集成电路设计如同一颗璀璨的明珠，闪耀着独特的光芒。它不仅在现代电子设备中发挥着关键作用，更是推动科技进步的重要一环。为此，我们迫切需要一本系统传授模拟集成电路设计知识的教材，以满足高等学校学生和工程师的学习需求。
《CMOS模拟集成电路设计——理论、方法与工程实现》正是为此而编写的。本书的编写团队由多位在模拟集成电路设计领域拥有丰富经验的学者和工程师组成，他们将自身多年的教学经验和研究成果凝聚于此，力求为读者提供一部内容翔实、结构严谨的教材。
全书共分为10章，涵盖了从基础理论到高级应用的模拟集成电路设计知识。本书的第1章从身边常见的模拟集成电路入手，讲解模拟集成电路的分类、设计流程及工具，并引出本书的贯穿项目——放大器。第2章详细介绍了MOS器件的IV特性和小信号等效模型，为后续章节的设计提供了坚实的理论基础，并讲解了使能控制部分的设计方法。第3章阐述了电流镜的工作原理，给出了电流镜的设计方法、影响电流复制精度的关键因素及其优化解决方案，并讨论如何实现高精度、高稳定性的电流输出。第4章介绍了放大器输入级的常用拓扑结构，如共源放大器和基本差分放大器。第5章探讨了增益提升的结构，介绍了共源共栅放大器、差分式共源共栅放大器和折叠共源共栅放大器。第6章介绍了多种输出级结构，包括共源极放大器、源极跟随器以及AB类输出缓冲器，并讨论了防止放大器振荡的多种方法。第7章介绍了放大器的整体设计方法和工程优化思路。第8章介绍了低压差线性稳压器的原理和结构，利用贯穿项目的放大器构成了一个能输出稳定电压并具有一定驱动能力的电路模块。第9章介绍了一种独特的电路设计——带隙基准源，这种设计利用放大器构建一个高度稳定的电路模块，能够在环境温度变化的情况下产生稳定的参考电压，这对于确保电子设备在不同温度条件下正常工作至关重要。最后，第10章利用放大器设计了一个振荡器，满足许多电子设备需要稳定频率源的需求。
本书的一大亮点在于通过放大器设计这一贯穿项目，使读者能够在实际工程中应用所学知识，真正做到理论与实践相结合。在介绍电路原理时，本书简化了部分MOS器件的二级效应，以便读者能够更直观地理解关键知识点。同时，本书提供了丰富的参考文献，便于读者深入研究。
在本书的编写过程中，编者们各司其职、通力合作。蔺智挺老师参与了第1章、第4章、第5章和第8章的编写工作，魏广芬老师参与了第2章、第3章和第9章的编写工作，张国强老师承担了第3章、第6章和第10章的内容，刘名果老师编写了第1章、第4章、第5章和第9章的内容。张侠高级工程师负责版式模板的设计、企业笔试面试题以及企业级案例资源的整理，郭唯工程师专注于第7章的编写和企业级案例资源的提供。每一位编者都在各自的领域内倾注了大量心血，确保内容准确翔实、结构严谨。
特别感谢所有为本书付出辛勤劳动的同人们。感谢谷硕、龙淼绘制了书中部分电路图，感谢参与校对和审核工作的各位老师和同事们。没有大家的共同努力，本书不可能如此顺利地呈现在读者面前。同时，我们也要感谢高等学校和企业在本书编写过程中提供的宝贵资源和支持。
科技之进步，如同奔腾的江河，汇聚万千智慧与汗水； 时代之发展，犹如壮丽的交响乐，离不开每个音符的和谐共鸣。愿本书成为各位读者探索模拟集成电路设计领域的启明星，激励更多有志之士投身于这一充满挑战与机遇的事业。仰望星空，感恩造物的奇妙； 脚踏实地，铭记每一份付出。相信通过大家的不懈努力，科技之未来必将更加辉煌，民族之智慧定会更加耀眼。
蔺智挺
2025年3月
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