标准集成电路数据手册高速CMOS电路

标准集成电路数据手册高速CMOS电路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:电子工业出版社
作者:童本敏
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1992-10
价格:45.00
装帧:平装
isbn号码:9787505318007
丛书系列:
图书标签:
  • 集成电路
  • CMOS
  • 高速电路
  • 数据手册
  • 电子工程
  • 模拟电路
  • 数字电路
  • 半导体
  • 电路设计
  • 参考手册
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具体描述

《高性能模拟信号处理:器件与系统设计》 本书深入探讨现代模拟信号处理的核心技术,聚焦于高性能模拟集成电路的设计、分析与应用。从基础理论出发,逐步深入到复杂的系统级集成,旨在为读者提供一套全面而实用的模拟信号处理知识体系。 第一部分:高性能模拟器件基础 本部分将详细解析构成高性能模拟电路的关键器件,并阐述其工作原理、关键参数及其对电路性能的影响。 精密运算放大器: 涵盖不同类型的运算放大器(如双极性、CMOS、BiCMOS),重点分析其关键参数:输入偏置电流、输入失调电压、共模抑制比(CMRR)、电源抑制比(PSRR)、开环增益、带宽、转换速率(Slew Rate)、噪声(电压噪声和电流噪声)以及输出摆幅。我们将讨论如何选择合适的运算放大器以满足不同应用的需求,并提供实际设计中的性能优化技巧。 滤波器设计: 深入讲解低通、高通、带通和带阻滤波器的设计原理。详细介绍巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)和贝塞尔(Bessel)等滤波器的特性,分析它们的频率响应、相位响应以及阶数对性能的影响。我们将重点讨论连续时间滤波器和离散时间(开关电容)滤波器的设计方法,以及如何在集成电路中实现高Q值、低噪声的滤波器。 数据转换器: 详尽介绍模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的各种架构,包括逐次逼近型(SAR)、流水线型(Pipelined)、Σ-Δ(Sigma-Delta)等。我们将深入分析关键参数,如分辨率、采样率、非线性度(INL、DNL)、信噪比(SNR)、无杂散响应(SFDR)和功耗。本书将提供不同ADC/DAC架构的比较,以及在特定应用场景下的选择指南,并讨论量化噪声、时钟抖动等对数据转换性能的影响。 低噪声精密电源设计: 探讨实现低噪声、高稳定性的模拟电源的必要性。介绍低压差线性稳压器(LDO)的设计技巧,分析其抑制电源噪声的能力、瞬态响应以及输出电压精度。我们将深入研究噪声源,并提供降低电源噪声的设计策略,包括滤波技术、旁路电容的选择以及接地技术。 低噪声信号调理电路: 关注用于放大和滤波微弱模拟信号的电路设计。我们将重点介绍跨阻放大器(TIA)、仪表放大器(IA)的设计,分析其输入阻抗、共模抑制能力和增益精度。此外,还将讨论如何有效地抑制来自传感器、PCB布局和电源的噪声,以及如何优化信号链以最大化信噪比(SNR)。 第二部分:高性能模拟系统集成与设计 本部分将从器件层面提升到系统层面,讲解如何将高性能模拟器件有效地集成到复杂的系统中,并进行优化设计。 RF前端设计: 介绍射频(RF)接收和发射链路中的关键模块。我们将探讨低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、压控振荡器(VCO)、锁相环(PLL)以及功率放大器(PA)的设计原理和挑战。重点分析寄生效应、阻抗匹配、功耗和线性度等因素对RF性能的影响。 锁相环(PLL)与频率合成: 详细阐述PLL的基本原理,包括电压控制振荡器(VCO)、鉴相器(PD)、电荷泵(Charge Pump)和低通滤波器(LPF)的组成。我们将讨论PLL的锁定范围、抖动、相位噪声以及如何设计高性能的频率合成器,以满足通信和采样系统对稳定、纯净时钟源的要求。 混合信号系统设计: 探讨模拟和数字域的交互。我们将分析数字控制模拟电路(例如,数字可调增益放大器DGAs)、数字校准技术以及如何优化数据采集系统(DAS)和波形生成系统。重点讨论采样定时、时钟分配、接地和去耦策略在混合信号设计中的重要性。 低功耗模拟电路设计: 针对电池供电设备和物联网应用,深入研究降低模拟电路功耗的技术。我们将分析不同电路架构的功耗特性,并介绍低功耗运放、ADC/DAC以及各种偏置技术的应用。讨论如何通过时钟门控、电源门控以及动态电压和频率调整(DVFS)等方法来优化整体功耗。 版图设计与布局布线考虑: 强调集成电路版图设计对模拟电路性能的决定性影响。我们将详细讨论工艺选择、器件尺寸、器件匹配、寄生效应(电容、电感)的建模与消除、接地和电源网络的优化、噪声耦合的抑制以及热效应的影响。针对高频和低噪声设计,提供具体的版图指导。 第三部分:应用案例与前沿技术 本部分将通过实际应用案例,展示书中介绍的设计技术,并展望模拟信号处理的未来发展趋势。 医疗电子信号处理: 分析心电图(ECG)、脑电图(EEG)等生物信号的采集与处理。探讨低噪声放大器、滤波器和ADC在生物传感器接口电路中的应用。 工业自动化与传感器接口: 讲解传感器信号调理、数据采集与通信的电路设计。包括温度、压力、流量等传感器的接口电路以及总线通信协议。 通信系统中的模拟电路: 深入分析无线通信、光通信系统中模拟前端、中频(IF)处理以及射频(RF)合成器的设计。 人工智能与机器学习硬件加速: 探讨模拟计算、神经形态计算等新兴领域中模拟电路的设计思路与挑战。 通过对这些关键主题的深入剖析,《高性能模拟信号处理:器件与系统设计》将帮助读者掌握从器件选择到系统集成、从理论理解到实践优化的全过程,从而设计出满足严苛性能要求的模拟集成电路。本书适合电子工程、微电子学、通信工程等相关专业的本科生、研究生以及从事模拟集成电路设计、射频集成电路设计、系统工程师的专业人士阅读。

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**作为一名资深模拟IC设计工程师,我必须说,《高速CMOS电路集成电路数据手册》提供了一种极具价值的参考角度,尽管它并非我日常工作的“救世主”。** 这本书最大的价值在于其详尽的数据和规格。在进行复杂的模拟电路设计时,尤其是在涉及高速信号处理的部分,对器件特性的精准把握至关重要。手册中提供的各种参数,例如输入/输出阻抗、寄生电容、漏电流、跨导、增益带宽积等等,都是我进行仿真和实际版图设计的关键输入。我通常不会通读全书,而是将其作为一本“字典”或“百科全书”,在遇到具体的设计问题或需要验证某个器件性能时,才会去查阅相关的章节。例如,当我在设计一个低噪声放大器时,我需要仔细研究不同CMOS晶体管在特定工艺下的噪声系数、跨导以及在高频下的表现。手册中的表格和图表,虽然需要一定的专业知识去解读,但它们为我提供了一个客观的、量化的参考依据,避免了过多的猜测和试错。然而,我也不得不承认,手册中的信息往往是“原始”的,它提供了器件的“是什么”,但很少告诉你“应该怎么用”或者“在什么场景下表现最佳”。这需要设计者本身具备深厚的理论功底和丰富的实践经验,才能将这些冰冷的数据转化为实际的设计方案。我常常需要结合自己的经验和对电路的理解,才能从这些数据中提炼出有用的信息。总的来说,它是一个强大的工具,但使用者需要具备驾驭它的能力。

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**从一名专注于数字集成电路设计的程序员的角度来看,《高速CMOS电路集成电路数据手册》是一本极其“遥远”的参考资料。** 我平时的工作更侧重于逻辑设计、算法实现以及系统级验证,对于底层CMOS晶体管的物理特性和模拟参数的关注度远不如我的硬件同事。因此,当我偶尔翻阅这本手册时,里面的内容对我而言,就像是阅读一本关于精密机械制造的说明书,虽然我知道它很重要,但它和我每天敲击键盘、编写代码的工作内容相去甚远。手册中关于栅极漏电流、阈值电压、沟道长度调制效应、衬底效应等一系列描述,对我来说,更像是抽象的物理概念,而不是我能够直接用来构建逻辑门、实现时序功能的工具。我可能了解CMOS电路是数字电路的基础,但我对构成它的每一个晶体管的细微电气特性,以及这些特性如何影响信号的传播速度、功耗和可靠性,并没有深入的研究。我的工作流程通常是基于已经成熟的IP核和逻辑单元,通过HDL语言进行描述和综合,然后交给EDA工具进行布局布线和时序分析。在这个过程中,底层的晶体管参数虽然是工具进行仿真的基础,但它们通常被封装在模型文件中,我无需直接去查阅和理解。因此,这本书对我而言,更像是一本“存在主义”的书籍,它证明了数字电路的物质基础,但并没有直接为我的日常工作提供可操作的指令或解决方案。

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**当我作为一个正在学习模拟信号处理的学生,试图理解高速CMOS电路背后的物理原理时,《高速CMOS电路集成电路数据手册》成为了我一个“挑战与启发并存”的复杂存在。** 初次接触这本书,我被其中大量陌生的术语和复杂的公式所震撼,例如拉扎维的模型、肖特基接触、栅极漏电流的几种效应等等。我花了大量时间试图理解这些概念的物理含义,以及它们是如何影响CMOS器件的电气性能的。手册中的一些曲线图,比如电流-电压特性曲线、跨导-漏极电流曲线等等,虽然提供了直观的视觉信息,但如果没有扎实的半导体物理基础,很难真正领会其背后的意义。我曾尝试将手册中的参数代入我正在学习的电路理论模型中进行计算,但往往会发现结果与实际情况存在偏差,这让我意识到,手册中的数据是基于特定工艺和测试条件下的实际测量结果,它包含了许多理论模型难以完全涵盖的复杂效应。然而,正是这种挑战,也激发了我更深入学习的动力。当我通过查阅其他教材和论文,逐渐理解了手册中的部分参数的意义后,我再回头看这本书,就仿佛打开了新的视角。我开始能够从这些冰冷的数据中,看到CMOS电路的“灵魂”——那些决定了其速度、功耗和性能的关键因素。例如,我能从中理解到,为什么为了追求更高的速度,需要采用更短的沟道长度,但这又会带来短沟道效应的挑战。它就像一个“困难模式”的练习册,迫使我去思考更深层次的物理问题,去探索那些在理论书本上点到为止的细节。

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**作为一名对集成电路产业发展趋势感兴趣的行业观察者,《高速CMOS电路集成电路数据手册》展现了一种“工业的精度”和“时代的印记”。** 这本书给我最直观的感受是,它代表了一种高度专业化和细分化的技术领域。里面的每一个参数、每一个图表,都凝聚着无数工程师的智慧和努力,以及大量的时间和资源投入。它不像一本面向大众的书籍,能够引发广泛的共鸣,而是属于一个相对小众但至关重要的技术群体。我看到手册中对于不同工艺节点、不同工作电压下的器件性能描述,让我能够窥见半导体技术发展的脉络。例如,随着CMOS技术不断向更小的尺寸演进,那些曾经被认为是“影响微小”的寄生效应,现在变得愈发重要,需要被精确地建模和考虑。手册中的内容,仿佛是一个个技术里程碑的记录,展示了工程师们如何不断地挑战极限,去追求更快的速度、更低的功耗以及更高的集成度。我也会尝试去理解,为什么某些参数的精度要求如此之高,为什么会存在如此多的表格和曲线。这让我联想到,在每一次芯片的成功流片背后,都离不开这样一本本承载着海量精确数据的“宝典”。它不仅仅是一本技术手册,更是这个产业快速发展和技术革新背后,那份对细节的极致追求的体现。它让我思考,在这个信息爆炸的时代,真正推动进步的,往往是那些深藏在专业领域里的、不为人知的精细工作。

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**这本《高速CMOS电路集成电路数据手册》真是一把双刃剑。** 对于我这种刚踏入数字模拟混合信号设计的菜鸟来说,这本书简直就是一座难以逾越的高山。当我满怀期待地翻开它,准备寻找那些能够点亮我设计的灵感的“明灯”时,迎来的却是密密麻麻的参数、枯燥的表格以及各种我闻所未闻的缩写。书中的“高速”二字,对于我而言,更多的是一种遥不可及的象征,而非触手可及的现实。那些关于时序参数、时钟抖动、信号完整性的论述,虽然严谨,但对我而言就像天书一样。我尝试着去理解那些Tr、Tf、Tpd、 Tsu、Thd的含义,但大脑总是跟不上思路,仿佛置身于一片由冷冰冰数据构成的迷宫。我花了几个晚上,试图从中找到一些可以直接套用的设计技巧,或者是一些简明的“一看就懂”的图示,但收获甚微。更多的时候,我感觉自己像是在对着一本厚重的字典,试图从中找出藏在字里行间的诗意,这实在是一项艰巨的任务。我理解,对于经验丰富的设计师来说,这些数据手册是不可或缺的工具,是他们精确计算、优化设计的基石。但对于我这种基础薄弱的学习者,这本书的“高标准”和“专业性”反而成为了阻碍,让我感觉自己离目标越来越远,而不是越来越近。它更像是一个冷酷的裁判,在我每一次试图理解的努力后,都用精确的数据和专业的术语,无情地指出我的不足。我希望能有更多的入门级解释,更多的实际案例分析,让我能够一点点地积累信心,慢慢地走向“高速CMOS电路”的殿堂。

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