基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计（第4版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安交通大学出版社

作者:[美]塞尔吉欧•佛朗哥

出品人:

页数:611

译者:荣玫

出版时间:2017-11-15

价格:89.00

装帧:平装

isbn号码:9787560597362

丛书系列:国外名校最新教材精选

图书标签:

• 由浅入深
• 案例丰富
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• 模拟集成电路
• 电路设计
• 电子工程
• 模拟电路
• 第四版
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电子电路设计与实践：从基础到前沿 本书深入探讨现代电子系统中的核心技术——模拟与混合信号电路设计。它全面覆盖了从基础理论到尖端应用所需的关键知识和工程实践，旨在为读者提供构建可靠、高性能电子设备所需的扎实基础和实战技能。 第一部分：模拟集成电路设计基石 本部分聚焦于模拟电路设计的基本构建模块和分析方法，强调对器件物理特性和电路拓扑特性的深刻理解。 一、半导体器件物理与模型： 详细阐述了晶体管（特别是MOSFET）的工作原理，包括其跨导、输出阻抗等关键参数。内容涵盖了短沟道效应、亚阈值导电性，以及如何建立准确的SPICE模型用于仿真分析。强调了在不同工作状态下（如饱和区、线性区）器件特性的变化及其对电路性能的影响。 二、基础放大器结构： 系统性地介绍了共源、共射、共源共栅（Folded Cascode）等基本放大器结构。对每一结构进行了全面的直流偏置分析、小信号交流分析，以及增益、带宽、相位裕度的精确计算。特别关注了共源共栅在高频和高增益应用中的优势及其设计考量。 三、反馈理论与稳定性分析： 反馈是模拟设计的灵魂。本书详细讲解了反馈概念（如负反馈、正反馈）及其在电路性能提升中的作用，如减小失真、稳定增益、扩展带宽。着重分析了稳定性问题，通过Bode图、Nyquist图等工具，深入探讨了相位裕度和增益裕度的工程意义，并介绍了补偿技术（如米勒补偿、导纳提升补偿）以确保电路的稳定工作。 四、偏置电路与电流镜： 偏置电路的质量直接决定了有源器件的工作点和电路的动态范围。本书细致分析了各种电流镜拓扑结构（如两管、三管、叠层电流镜），讨论了它们在实现高匹配性、高输出阻抗以及抑制电源抑制比（PSRR）方面的差异和应用场景。同时，讲解了如何设计精确、温度稳定的偏置电路。 第二部分：高性能模拟子电路设计 本部分将理论知识应用于实际的高性能电路模块设计，这些模块是复杂系统（如数据转换器、锁相环）的核心组件。 五、运算放大器（Op-Amp）的高级设计： 不仅限于基础的二级运放，本书深入探讨了高增益、高摆幅、低噪声运放的设计策略。内容包括： 1. 负载结构的选择： 如何利用电流源负载、共源共栅负载来优化输出阻抗和增益。 2. 频率响应与补偿： 详细分析多极点系统的响应，掌握多级放大器的频率补偿技巧，确保单位增益带宽（GBW）和相位裕度的优化平衡。 3. 失真分析： 讨论谐波失真（HD2, HD3）的来源，并介绍通过对称结构和适当偏置来最小化失真的设计方法。 六、高线性度电路技术： 在通信和测量系统中，线性度至关重要。本书专门介绍了几种提高线性度的方法，包括： 1. 源极跟随器（Source Follower）的应用： 作为缓冲级以降低负载影响。 2. 乘法器与混频器： 分析乘法器的非线性误差来源，以及如何利用Gilbert Cell等结构实现高线性度的信号调制与解调。 七、低噪声电路设计原理： 噪声是限制敏感电路性能的关键因素。内容涵盖热噪声、闪烁噪声（1/f噪声）的来源和建模。介绍了噪声因子和输入参考噪声的计算方法。重点讨论了噪声优化设计，如利用晶体管尺寸、偏置电流、以及前置放大器的噪声匹配技术来最大化信噪比（SNR）。 八、高精度与低失调电路： 在直流耦合或高精度信号处理中，失调电压（Offset Voltage）是需要严格控制的参数。本书分析了器件不匹配（Mismatch）对失调的影响，并介绍了共模抑制（CMRR）和电源抑制（PSRR）的优化技术，特别是利用差分结构和匹配布局来提升这些指标。 第三部分：数据转换器与接口电路 本部分将前述基础模块整合，介绍现代系统中不可或缺的数据采集与信号重构技术。 九、采样与保持电路（Sample-and-Hold, S/H）： S/H电路是模数转换器（ADC）前端的关键。详细讲解了基于开关和缓冲器的S/H设计，重点关注孔径抖动（Aperture Jitter）、毛刺（Feedthrough）和建立时间（Acquisition Time）的权衡。讨论了电荷注入和梳状效应如何影响精度。 十、数据转换器基础原理： 系统地介绍数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）的工作原理。 DAC技术： 深入分析电阻梯形、电阻求和以及电容开关式DAC的精度、速度和线性度限制。 ADC技术： 重点讲解流水线（Pipeline）ADC和Sigma-Delta ($SigmaDelta$) ADC的结构、动态特性（SNR、SFDR）和系统设计。分析了数字校正（Digital Correction）在提高转换器性能中的作用。 十一、接口与驱动电路： 讨论如何设计合适的驱动级以满足系统对电流和电压的要求。包括输出缓冲器的设计，如何处理负载变化，以及如何设计电平转换器（Level Shifter）来连接不同电压域的电路模块，确保信号完整性和系统兼容性。 第四部分：系统级考量与先进主题 本部分将视野扩展到集成电路的实际制造和系统集成层面，涵盖了设计流程、版图考虑和一些前沿技术趋势。 十二、CMOS集成电路版图设计： 强调了“版图即电路”的理念。详细介绍了版图设计规则（DRC/LVS），以及如何通过版图实践来优化电路性能： 1. 匹配技术： 利用共质心（Common Centroid）和交错（Interleaving）布局来最小化器件失配。 2. 寄生效应分析： 如何处理金属线电容、衬底耦合和交叉干扰，特别是对高频和低噪声电路的影响。 3. 电源与地线规划： 确保低阻抗的电源网络，减少电源噪声耦合。 十三、系统级噪声与串扰管理： 讨论了集成电路内部不同模块之间的串扰（Crosstalk）和电源噪声（Power Supply Noise）问题。讲解了隔离技术，如使用保护环（Guard Rings）和深N阱隔离，以保证敏感模拟电路不受数字电路开关噪声的干扰。 十四、低功耗与高速设计权衡： 在移动和便携式设备中，功耗是核心指标。本书探讨了降低功耗的多种策略，包括电压缩放、时钟门控、以及利用先进的晶体管技术。同时，分析了在牺牲部分功耗或线性度的情况下，如何实现更高的工作速度和带宽。 十五、混合信号集成电路（Mixed-Signal IC）的系统集成： 最后，本书将所有元件——高精度ADC、低噪声放大器、复杂的偏置电路——整合到一个完整的系统级芯片（SoC）中进行考察。讨论了系统级的时序管理、信号完整性（SI）和电磁兼容性（EMC）的挑战，以及如何通过系统框图优化来简化单片集成设计的难度。 本书结构清晰，从微观的器件物理扩展到宏观的系统集成，通过大量的工程实例和设计流程讲解，使读者能够独立完成复杂、高性能的模拟和混合信号集成电路的设计任务。

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坦白说，我曾经尝试过其他几本关于模拟集成电路的书籍，但都未能像这本一样让我产生如此持久的学习热情。很多书要么过于理论化，要么过于肤浅，难以满足我深入学习的需求。而这本《基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计（第4版）》，恰恰填补了这一空白。它以其全面的内容、深入的讲解和实用的指导，成为了我学习道路上的重要伙伴。我常常会在遇到新的项目时，不自觉地翻阅这本书，从中寻找灵感和解决方案。

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从我的个人感受来说，这本书的阅读体验是相当愉悦的。作者的语言风格亲切自然，没有过多的专业术语堆砌，使得即使是在理解复杂概念时，也不会感到枯燥乏味。而且，书中大量的图示和表格，极大地增强了理解的直观性。我常常会边读边在纸上勾画，将书中的内容转化为自己的理解。这种主动的学习方式，不仅加深了我对知识的记忆，也让我培养了独立思考和解决问题的能力。

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从我的角度来看，这本书的结构安排简直是教科书级别的典范。它从最基础的运算放大器原理开始，逐步深入到各种高级应用。每一章的内容都紧密衔接，构建了一个逻辑清晰的学习路径。我发现自己不仅仅是在被动地阅读，而是在主动地学习和思考。作者在每一章的结尾都设置了很好的总结和练习题，这些练习题的难度适中，既能巩固当天学到的知识，又能激发我对新问题的探索欲望。我常常会花很长时间去琢磨这些问题，甚至会结合书中的内容自己去推导一些公式，这种主动学习的过程让我对模拟电路的理解更加深刻。

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总而言之，如果你对运算放大器和模拟集成电路感兴趣，并且希望能够系统地学习并掌握相关知识，那么这本《基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计（第4版）》绝对是你不容错过的选择。它是我多年来学习过程中遇到的最优秀的一本书，没有之一。它不仅教会了我如何“设计”电路，更教会了我如何“理解”电路。我相信，这本书将会在我未来的学习和工作中持续发挥巨大的价值。

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我最喜欢的是书中关于噪声分析和频率响应的部分。作者并没有把这些复杂的概念简单化，而是用清晰易懂的语言解释了它们背后的物理原理。通过详细的数学推导和实际电路的例子，我终于能够理解噪声是如何影响电路性能的，以及如何通过合理的电路设计来抑制噪声。同样，对于频率响应的分析，书中提供了多种工具和方法，让我能够准确地预测和控制电路在不同频率下的行为。这对于我设计高性能的模拟电路至关重要。

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我非常欣赏作者在书中对不同类型运算放大器及其特性的详细介绍。从最初的通用型运算放大器，到后来的精密型、低功耗型、高速型等，书中都进行了深入的剖析。这让我对各种运算放大器的应用场景和选择原则有了清晰的认识。我还学到了如何根据具体的应用需求，选择最合适的运算放大器，从而优化电路的性能和功耗。这种对细节的关注，使得这本书不仅仅是一本教材，更是一本实用的设计指南。

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这本书带给我的不仅仅是技术上的提升，更是思维方式上的转变。在学习过程中，我逐渐学会了从不同的角度去分析问题，去评估不同设计方案的优劣。作者在介绍各种运算放大器电路时，总会深入分析其优缺点，以及在不同应用场景下的适用性。这让我明白，在电路设计中，并没有绝对的最佳方案，只有最适合特定需求的方案。这种辩证的思维方式，让我受益匪浅，不仅仅在电路设计领域，在其他需要逻辑分析和决策的场合也同样适用。

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这本书，哦，我得说，在深入研究运算放大器和模拟集成电路的迷人世界时，我几乎是把它当成了我的圣经。首先，让我强调的是它那令人惊叹的清晰度和一丝不苟的严谨性。作者没有回避任何技术细节，却又以一种初学者也能轻易理解的方式来呈现。这种平衡感在我看来是极其宝贵的，尤其是在我最初对模拟电路感到畏惧的时候。我记得有一次，我在试图理解一个复杂的滤波器的频率响应时遇到了瓶颈，我翻阅了本书的相应章节，作者循序渐进的讲解，从基本原理到复杂的推导，再配合书中精美的图示，我仿佛看到了那些抽象的数学公式在我的脑海中具象化。那种豁然开朗的感觉，至今记忆犹新。

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这本书对我的职业生涯产生了积极而深远的影响。在掌握了书中的知识之后，我在工作中的自信心大大增强。我能够更有效地解决设计难题，也能够为团队提供更具价值的建议。我记得有一次，我们团队在设计一个高精度信号采集系统时遇到了一个棘手的噪声问题，我正是凭借着从这本书中获得的知识，找到了问题的根源，并提出了有效的解决方案，成功地提升了系统的信噪比。这让我深刻体会到，扎实的理论基础和丰富的实践经验是多么重要。

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我尤其欣赏这本书在理论与实践之间的无缝过渡。它不仅仅是提供了一堆公式和概念，更是通过大量的实例和设计指导，让我能够亲手搭建出真正可用的电路。我尝试了书中的几个运算放大器滤波器设计，比如低通、高通和带通滤波器。每一次成功地将理论知识转化为实际电路，并看到它按照预期工作时，我的成就感都油然而生。更重要的是，书中提供的“陷阱”和“提示”部分，让我避免了许多常见的错误，也让我更深入地理解了不同元器件在实际应用中的细微差别。这对于提高我的动手能力和解决实际问题的能力起到了至关重要的作用。

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好书，难度比较大，尤其涉及到集成电路内部的一些东西时，如果没有深入看过这部分的内容，仅凭国内的模电教材上的知识是看不懂的。

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好书，难度比较大，尤其涉及到集成电路内部的一些东西时，如果没有深入看过这部分的内容，仅凭国内的模电教材上的知识是看不懂的。

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好书，难度比较大，尤其涉及到集成电路内部的一些东西时，如果没有深入看过这部分的内容，仅凭国内的模电教材上的知识是看不懂的。