模拟集成电路设计

模拟集成电路设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业出版社
作者:[加] David A.Johns,
出品人:
页数:498
译者:
出版时间:2005-1
价格:59.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787111154723
丛书系列:
图书标签:
  • 电路设计
  • 模拟集成电路
  • 微电子
  • circuits
  • analog
  • 12
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具体描述

模拟集成电路设计,ISBN:9787111154723,作者:(加拿大)David A.Johns,(加拿大)Ken Martin著;曾朝阳[等]译;曾朝阳译

书籍:《高级数字信号处理技术:理论与实践》 作者: 王志强, 李明 出版社: 电子工业出版社 出版日期: 2023年10月 --- 内容简介 本书深入探讨了当代数字信号处理(DSP)领域的前沿理论与复杂应用,旨在为电子工程、通信工程、计算机科学以及自动化控制等领域的工程师、研究人员和高年级本科生提供一本全面、深入且极具实践指导意义的参考著作。全书结构严谨,逻辑清晰,从基础概念出发,逐步深入到复杂的算法实现与系统设计。 第一部分:数字信号处理基础的深化与扩展 (约 300 字) 本部分旨在巩固读者对离散时间系统和信号分析的理解,并引入超越传统教材覆盖范围的进阶概念。首先,我们详尽阐述了Z变换在系统稳定性分析和非因果系统建模中的高级应用,特别是对收敛域(ROC)的深入剖析,揭示了其在实际滤波器设计中的限制与优化策略。接着,我们详细介绍了离散傅里叶变换(DFT)的数学基础,重点分析了快速傅里叶变换(FFT)的各种变体(如Chirp-Z 变换、精细化FFT算法),并对比了它们在处理周期性与非周期性信号时的计算复杂度和精度差异。此外,本部分还引入了随机信号处理的基础,如平稳过程的定义、功率谱密度(PSD)的估计方法(如周期图法、Welch法),为后续的自适应滤波和频谱分析打下坚实的理论基础。我们特别强调了有限脉冲响应(FIR)与无限冲激响应(IIR)滤波器的内在结构差异及其在特定应用场景下的优劣权衡,提供了从时域指标到频域响应的精确设计流程。 第二部分:先进滤波技术与自适应算法 (约 450 字) 这是本书的核心内容之一,重点聚焦于现代信号处理中对环境变化和未知系统特性的鲁棒性要求。在经典滤波理论的基础上,本部分首先详细解析了基于最优准则的滤波器设计,包括Wiener滤波器在最小均方误差(MMSE)准则下的精确推导与求解。随后,全书将重心转向自适应滤波理论。我们系统地介绍了LMS(最小均方)算法的收敛性分析、步长选择对性能的影响,并对比了其改进型——归一化LMS(NLMS)算法在不同信噪比环境下的性能表现。对于对收敛速度和计算复杂度有更高要求的应用,本书深入探讨了基于快速收敛算法(如RLS,递归最小二乘法)的原理、局限性以及在硬件实现中需要注意的数值稳定性问题。 在噪声消除与回声消除应用方面,本书提供了丰富的案例分析。例如,在语音通信中,我们通过详细的系统框图和数学模型,展示了混合式自适应滤波器(结合了前馈和反馈结构)如何有效处理非线性声学回声。此外,本部分还涵盖了盲源分离(BSS)的基本技术,如主成分分析(PCA)在去噪中的应用,以及信息最大化(Infomax)算法在解混过程中的迭代步骤和收敛特性。这些章节旨在帮助读者理解如何设计出能够在动态、未知环境中持续保持最优性能的智能滤波系统。 第三部分:现代谱估计与时间-频率分析 (约 400 字) 有效的频谱分析是理解复杂信号特征的关键。本部分超越了传统的基于DFT的谱估计方法,系统介绍了高分辨率谱估计技术。我们详细阐述了参数法(Parametric Methods),特别是自回归(AR)模型(如Yule-Walker方程求解)和自回归滑动平均(ARMA)模型的建立与参数估计过程,并分析了它们在高分辨率谱峰检测中的优势与局限性。随后,本书重点讨论了非参数高分辨率谱估计方法,如多窗口法(Multitaper Method, MTM)的理论基础,阐明了如何通过优化窗口函数集合来降低谱估计的方差和栅瓣效应。 时间-频率分析(TFA)是处理非平稳信号的利器。本书详细介绍了Cohen’s类分布(如Wigner-Ville分布、Choi-Williams分布),并着重讨论了它们与交叉项(Cross-terms)之间的矛盾,这是应用中的主要难点。为解决此问题,我们深入剖括了短时傅里叶变换(STFT)的窗口选择对分辨率的制约,并详细介绍了小波变换(Wavelet Transform, WT)的理论框架——包括多分辨率分析、尺度空间理论以及不同小波基函数(如Haar, Daubechies)的选择对信号特征提取的影响。这些工具的综合运用,为雷达信号处理、生物医学信号分析提供了强大的分析手段。 第四部分:DSP在通信与控制系统中的前沿应用 (约 350 字) 本部分将理论知识与当前热门的工程应用相结合,展示了DSP技术在实际系统中的关键作用。在现代通信领域,本书深入剖析了正交频分复用(OFDM)系统的信号处理流程,包括循环前缀的添加与移除、信道估计与均衡技术的实现,以及在MIMO系统中的预编码与解码算法。我们还探讨了软件定义无线电(SDR)中,如何利用高速ADC/DAC与高性能DSP处理器实现灵活的基带处理功能。 在控制系统方面,本书讨论了数字控制器的设计,特别是连续时间系统的数字等效化(如零阶保持、一阶保持)以及脉冲逆变换法。重点分析了数字PID控制器的优化,以及如何利用先进的DSP技术实现高精度的状态观测器(如卡尔曼滤波器)在复杂动态系统状态估计中的应用。卡尔曼滤波部分不仅给出了标准线性卡尔曼滤波器的递推公式,还扩展到处理非线性系统的扩展卡尔曼滤波器(EKF)和无迹卡尔曼滤波器(UKF)的实际操作流程与参数调优。 全书最后以硬件加速与FPGA/GPU实现概述作结,简要介绍了高性能DSP算法向并行计算架构迁移的设计思路,强调了算法效率与硬件资源之间的优化平衡,为读者迈向系统级的工程实践指明方向。 --- 目标读者: 电子、通信、自动化等专业的硕士及博士研究生。 从事嵌入式DSP系统、雷达信号处理、无线通信基带设计、医疗影像分析的工程师。 希望系统性掌握现代数字信号处理理论与前沿算法的专业人士。 本书特点: 理论深度足够: 涵盖了传统教材未涉及的先进算法与收敛性证明。 应用导向明确: 每个核心理论章节后均附有详尽的工程案例分析。 数学推导严谨: 确保读者能够理解算法背后的核心数学原理。 内容前沿紧跟: 重点覆盖了自适应处理、高分辨率谱估计和现代通信系统中的DSP挑战。

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目录信息

读后感

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读完“模拟集成电路设计”这本书,我仿佛开启了一扇通往微观电子世界的大门,那里充满了令人惊叹的精巧和逻辑。作为一个在业余时间喜欢钻研电子制作的爱好者,我之前接触的模拟电路大多是基于分立元件的,虽然也能实现一些功能,但对于集成电路的内部构造和设计原理始终感到模糊。这本书以一种非常系统的方式,将集成电路的设计过程层层剥开,让我看到了隐藏在芯片内部那些肉眼看不见的微小结构是如何协同工作的。作者在讲解CMOS器件特性时,并没有仅仅停留在其电流-电压关系上,而是深入探讨了亚阈值区、饱和区以及过驱动区等不同工作区域的物理机制,以及这些机制如何影响器件的开关速度和功耗。这让我对CMOS技术有了全新的认识,也为我理解数字和模拟集成电路的共通之处打下了基础。书中对不同类型集成电路的介绍,如低压差线性稳压器(LDO)和模数转换器(ADC),更是让我大开眼界。在LDO的设计部分,作者详细分析了其误差放大器、带隙基准和功率晶体管的相互作用,以及如何通过补偿技术来确保电路的稳定性。而在ADC的设计章节,则深入讲解了各种采样保持电路、量化器和编码器的原理,以及不同ADC架构(如逐次逼近型、流水线型和Σ-Δ型)的优缺点和适用范围。这本书不仅仅是技术的堆砌,更是一种思维方式的传授,它教会我如何从系统层面去思考问题,如何在高层级抽象和底层器件实现之间找到平衡。

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捧读“模拟集成电路设计”,我仿佛置身于一个充满智慧与创新的殿堂,每一次翻阅都伴随着惊喜和顿悟。作为一名研究方向为通信系统的研究生,我深知模拟集成电路在现代通信设备中的核心地位。然而,在接触这本书之前,我对于某些高频模拟电路的设计细节,总感觉像是隔着一层纱,朦朦胧胧。书中在分析低压差线性稳压器(LDO)的噪声性能时,对各种噪声源(如热噪声、闪烁噪声)的产生机制以及抑制方法的详尽解析,让我对电源的稳定性有了更深刻的理解。我曾一度在设计高精度传感器接口时,被电源噪声困扰,而这本书提供的系统性解决方案,为我指明了方向。更让我惊艳的是,书中对电荷泵(charge pump)的设计原理和应用场景的阐述。我之前只知道电荷泵可以提升电压,但对其内部的开关电容网络、控制逻辑以及如何实现高效的电压转换,一直没有清晰的概念。这本书则以图文并茂的方式,将这些复杂的原理一一揭示,让我对电荷泵的强大功能有了全新的认识。此外,书中对低功耗设计策略的探讨,也让我印象深刻。在移动通信设备日益普及的今天,低功耗已经成为一项至关重要的设计指标。书中提出的动态电压和频率调整(DVFS)、时钟门控以及亚阈值电路设计等多种技术,为我打开了新的思路。这本书不仅仅是传递知识,更是在传递一种解决问题的能力和一种对技术精益求精的精神。

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“模拟集成电路设计”这本书,恰似一位经验丰富的导航员,在我探索模拟电路设计这片广阔海洋时,为我提供了清晰的航线和宝贵的经验。我是一名在汽车电子领域工作的工程师,深知汽车电子对模拟电路的可靠性、稳定性和宽温域性能有着极高的要求。在接触这本书之前,对于某些极端环境下的模拟电路设计,我总感觉缺乏系统性的指导。书中在讲解电压基准源(Voltage Reference)的设计时,对温度漂移、负载效应和动态响应的详细分析,让我对电压基准源的性能指标有了更深刻的理解。我曾经在设计一个汽车发动机控制单元(ECU)的电源管理系统时,对宽温域下的电压基准源稳定性一筹莫展,而书中提供的温度补偿技术和设计方法,为我提供了宝贵的参考。更让我惊喜的是,书中对模拟信号链(Analog Signal Chain)的系统性阐述。在汽车电子系统中,信号链的每一个环节都至关重要,从传感器接口到数据转换,再到后续的处理,都需要精确的模拟电路支持。书中对其各个环节的设计要点和相互影响的详细分析,让我对整个信号链有了全新的认识。此外,书中对可靠性设计(Reliability Design)的探讨,也让我印象深刻。汽车电子工作环境恶劣,对电路的可靠性要求极高。书中提出的过压保护、过流保护、ESD防护以及温度管理等多种措施,为我提供了解决问题的思路。这本书不仅仅是技术的堆砌,更是一种解决问题的能力和一种对技术精益求精的精神。

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“模拟集成电路设计”这本书,就像一位循循善诱的良师益友,引领我一步步走向模拟电路设计的殿堂。我是一名对嵌入式系统充满热情的爱好者,一直以来都对集成电路内部的精妙设计感到好奇。这本书以一种非常直观的方式,将集成电路的设计过程层层剥开,让我看到了隐藏在芯片内部那些肉眼看不见的微小结构是如何协同工作的。作者在讲解CMOS器件特性时,并没有仅仅停留在其电流-电压关系上,而是深入探讨了亚阈值区、饱和区以及过驱动区等不同工作区域的物理机制,以及这些机制如何影响器件的开关速度和功耗。这让我对CMOS技术有了全新的认识,也为我理解数字和模拟集成电路的共通之处打下了基础。书中对不同类型集成电路的介绍,如低压差线性稳压器(LDO)和模数转换器(ADC),更是让我大开眼界。在LDO的设计部分,作者详细分析了其误差放大器、带隙基准和功率晶体管的相互作用,以及如何通过补偿技术来确保电路的稳定性。而在ADC的设计章节,则深入讲解了各种采样保持电路、量化器和编码器的原理,以及不同ADC架构(如逐次逼近型、流水线型和Σ-Δ型)的优缺点和适用范围。这本书不仅仅是技术的堆砌,更是一种思维方式的传授,它教会我如何从系统层面去思考问题,如何在高层级抽象和底层器件实现之间找到平衡。

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“模拟集成电路设计”这本书,如同一本陈年的佳酿,越品越有味,越读越觉得其博大精深。我是一名在模拟前端(AFE)领域工作的工程师,日常工作中需要处理各种复杂的信号采集和调理任务。在接触这本书之前,对于某些高性能模拟电路的设计,我总感觉缺乏系统性的指导。书中在讲解运算放大器(Op-amp)的频率响应时,对增益带宽积、单位增益频率和相位裕度的详细分析,让我对放大器的动态性能有了更深入的理解。我曾经在设计医疗仪器时,对放大器的瞬态响应要求极高,而书中提供的设计技巧和仿真方法,为我提供了宝贵的参考。更让我惊喜的是,书中对电荷放大器(charge amplifier)的设计原理和应用场景的阐述。在处理压电传感器和光电二极管等高阻抗信号源时,电荷放大器是不可或缺的电路。书中对其输入阻抗、增益和带宽的优化设计,让我对这一类电路有了全新的认识。此外,书中对低噪声设计策略的探讨,也让我印象深刻。在许多精密测量应用中,噪声是影响测量精度的关键因素。书中提出的输入级优化、滤波技术和屏蔽措施等多种方法,为我提供了解决问题的思路。这本书不仅仅是技术的堆砌,更是一种解决问题的能力和一种对技术精益求精的精神。

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“模拟集成电路设计”这本书,如同一本璀璨的星图,为我在模拟电路设计的浩瀚宇宙中指明了方向。我是一名对射频(RF)电路设计怀揣梦想的初学者,一直以来都觉得RF电路设计门槛很高,充满挑战。这本书以一种非常系统和深入的方式,将RF集成电路的设计流程和关键技术一一呈现。书中在讲解低噪声放大器(LNA)的设计时,对噪声系数(NF)、增益(Gain)和输入匹配(Input Matching)的详细分析,让我对LNA的设计目标有了清晰的认识。我曾经在尝试设计一个简单的RF接收器时,对LNA的噪声性能一筹莫展,而书中提供的设计技巧和优化方法,为我指明了改进的方向。更让我惊喜的是,书中对混频器(Mixer)的设计原理和应用场景的阐述。在RF系统中,混频器是将信号频率进行转换的关键模块。书中对其上变频和下变频的设计,以及不同混频器结构(如Gilbert cell mixer)的优缺点,让我对混频器有了全新的认识。此外,书中对振荡器(Oscillator)的设计策略的探讨,也让我印象深刻。稳定的振荡信号是RF系统正常工作的基石。书中提出的LC振荡器、压控振荡器(VCO)和晶体振荡器等多种振荡器类型,以及其稳定性分析和设计技巧,为我提供了解决问题的思路。这本书不仅仅是技术的堆砌,更是一种解决问题的能力和一种对技术精益求精的精神。

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这本书的封面设计就透露出一种深邃和严谨的气息,深蓝色的背景搭配着银灰色的字体,仿佛在暗示着即将展开的数字世界里的精妙结构。我是一名电子工程专业的学生,在接触到“模拟集成电路设计”这本书之前,我对模拟电路的理解大多停留在教科书上的理论公式和一些简单的电路搭接。然而,这本书从第一页开始就以一种更加宏观的视角,将模拟集成电路的复杂性娓娓道来。它不仅仅是罗列元件参数和设计流程,更重要的是,它深入浅出地阐述了每一个设计决策背后的权衡与考量,以及不同设计方法之间的取舍之道。例如,在介绍运算放大器的设计时,书中并没有止步于讲解跨导、增益等基本参数,而是详细分析了如何通过调整晶体管的尺寸、偏置电流以及选择合适的器件模型来优化带宽、噪声、功耗和线性度。我尤其欣赏作者在讲解噪声抑制技术时所采用的图示方法,那些复杂的噪声来源和抑制机制,在图文并茂的解析下变得清晰可见,仿佛一个隐藏在电路深处的幽灵被一一捕获。此外,书中对反馈回路的深入剖析也让我受益匪浅,它不仅仅是讲解了负反馈如何稳定增益,更细致地分析了不同类型的反馈(电压并联、电流串联等)在不同应用场景下的适用性,以及如何通过反馈来改善非线性失真和提高阻抗匹配。每一次阅读,都感觉像是在和一位经验丰富的工程师进行深度交流,他会耐心地解答你每一个可能产生的疑问,并引导你走向更深层次的理解。这本书就像一位引路人,在我迷茫于模拟电路的浩瀚星空中时,为我点亮了一盏盏明灯,指引我前进的方向。

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“模拟集成电路设计”这本书,对我而言,不仅仅是一本技术手册,更像是一次心灵的洗礼。作为一名在模拟电路领域摸爬滚打多年的工程师,我深知其中的艰辛与乐趣。在接触这本书之前,我曾一度认为自己对模拟电路已经有了相当深入的理解,但读完之后,我才意识到自己之前的认识是多么的浅薄。书中在讲解信号完整性问题时,对寄生参数的分析以及如何通过版图设计来减小其影响的详细阐述,让我醍醐灌顶。我曾经在实际工作中多次遇到信号完整性问题,但往往只能凭经验去猜测和尝试,而这本书则为我提供了系统性的理论指导和实践方法。例如,在处理串扰和地弹时,书中提出的瞬态仿真和频率域分析方法,让我对问题的根源有了更清晰的认识。此外,书中关于射频(RF)集成电路设计的部分,更是让我眼前一亮。对于射频电路,我一直将其视为一个充满神秘色彩的领域,其设计难度和对版图的要求都远高于低频模拟电路。而这本书则以一种循序渐进的方式,详细讲解了高Q值电感的设计、匹配网络的设计以及低噪声放大器(LNA)的设计。特别是对LNA的噪声系数和增益的优化,书中提出的多种设计技巧和权衡分析,让我受益匪浅。这本书让我重新审视了自己的设计理念,也让我对模拟集成电路设计这个领域充满了敬畏之心。

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“模拟集成电路设计”这本书,如同一座知识的宝库,每一页都闪烁着智慧的光芒,等待着我去挖掘和探索。我是一名对生物医学工程领域充满热情的研究者,一直以来都对高精度、低噪声的模拟信号采集电路感到着迷。这本书以一种非常全面且深入的方式,将生物医学信号采集所需的各种模拟电路设计技术一一呈现。书中在讲解运算放大器(Op-amp)的噪声性能优化时,对输入失调电压、输入偏置电流和输入电压噪声的详细分析,让我对放大器的噪声来源有了清晰的认识。我曾经在设计一个脑电图(EEG)信号采集系统时,对低噪声放大器的选择和设计一筹莫展,而书中提供的噪声分析方法和优化技巧,为我指明了改进的方向。更让我惊喜的是,书中对仪表放大器(Instrumentation Amplifier)的设计原理和应用场景的阐述。在测量微弱的生物信号时,仪表放大器因其高输入阻抗、高共模抑制比和可调增益等特性而成为理想的选择。书中对其输入级设计、输出级设计以及增益设置的详细讲解,让我对仪表放大器有了全新的认识。此外,书中对滤波器(Filter)的设计策略的探讨,也让我印象深刻。在去除生物信号中的干扰噪声、提取有用信息时,滤波器的作用至关重要。书中提出的低通、高通、带通和带阻等多种滤波器类型,以及其设计公式和电路实现,为我提供了解决问题的思路。这本书不仅仅是技术的堆砌,更是一种解决问题的能力和一种对技术精益求精的精神。

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“模拟集成电路设计”这本书,恰似一位技艺精湛的工匠,将复杂精妙的模拟电路设计过程,以清晰流畅的笔触展现在我眼前。我是一名在电源管理芯片领域工作的工程师,深知电源管理电路设计的复杂性和重要性。在接触这本书之前,对于某些高性能、低功耗的电源管理电路,我总感觉缺乏系统性的指导。书中在讲解开关模式电源(SMPS)的控制环路设计时,对电压模式和电流模式控制的详细分析,让我对SMPS的稳定性有了更深刻的理解。我曾经在设计一个高效率的DC-DC转换器时,对控制环路的稳定性设计一筹莫展,而书中提供的设计技巧和补偿方法,为我提供了宝贵的参考。更让我惊喜的是,书中对低压差线性稳压器(LDO)的噪声和纹波抑制设计的阐述。在许多对电源纯净度要求极高的应用中,LDO的性能至关重要。书中对其输出噪声和输入纹波的分析,以及各种抑制技术的应用,让我对LDO的性能优化有了全新的认识。此外,书中对电池充电管理(Battery Charging Management)的设计策略的探讨,也让我印象深刻。随着便携式电子设备的普及,高效、安全的电池充电管理已成为一项至关重要的设计指标。书中提出的恒流/恒压充电、涓流充电和温度监测等多种技术,为我提供了解决问题的思路。这本书不仅仅是技术的堆砌,更是一种解决问题的能力和一种对技术精益求精的精神。

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翻译的非常的差!不仅是错字,不仅是个别术语,而是成片的灾难。原书的闪光的洞见和描述被涂满污泥,变得很难分辨。 但是感觉原书很好,非常值得一看。

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有很多新的认识,但是感觉貌似没有大家评价的那么好

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