Radio Frequency Integrated Circuit Design pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Artech House

作者:Rogers, John/ Plett, Calvin

出品人:

页数:436

译者:

出版时间:2003-4

价格:$ 179.67

装帧:HRD

isbn号码:9781580535021

丛书系列:

图书标签:

• 射频电路
• 集成电路设计
• 微波电路
• 无线通信
• RFIC
• 模拟电路
• 射频设计
• 电子工程
• 通信工程
• 半导体

电子学与微电子技术前沿：集成电路设计的新视野 本书聚焦于现代电子系统设计的核心领域——集成电路（IC）的原理、实现与优化。它旨在为电子工程、微电子学以及相关领域的学生、研究人员和专业工程师提供一个深入且全面的知识框架，理解如何将复杂的电子功能集成到芯片上，并使其在实际应用中达到最佳性能。 全书结构清晰，内容深入浅出，从半导体物理基础出发，逐步过渡到复杂的电路拓扑和系统级设计方法。其核心目标是培养读者构建高性能、低功耗、高可靠性集成电路的能力，以适应当前和未来电子技术快速迭代的需求。 第一部分：基础与器件物理 本部分奠定了理解集成电路设计所需的坚实基础。我们首先回顾了半导体材料的特性，重点阐述了PN结、MOS晶体管的工作原理和I-V特性曲线。不同于教科书式的纯理论推导，本书着重强调了这些物理现象在实际电路设计中的影响，例如阈值电压的调控、亚阈值漏电流的控制，以及器件尺寸对速度和功耗的制约。 深入探讨了CMOS（互补金属氧化物半导体）工艺的演变及其对电路性能的决定性作用。内容覆盖了从深度亚微米到纳米尺度的技术节点变化，包括短沟道效应、工艺变异性（Process Variation）的分析，以及如何通过设计技巧来减轻这些影响。此外，本部分还详细介绍了不同类型的集成无源元件（如电阻、电容和电感）在芯片上的实现方式及其寄生效应，这些细节对于高精度模拟电路设计至关重要。 第二部分：模拟集成电路设计 模拟电路是实现信号调理、传感和数据转换等关键功能的基础。本部分全面覆盖了高性能模拟IC设计的各个方面： 1. 基础放大器设计： 详细分析了共源、共射、共基、共集等基本单级放大器的设计参数（增益、带宽、相位裕度）。着重讨论了高增益多级放大器的频率补偿技术，如米勒补偿和导纳加载补偿，确保电路在反馈环路中保持稳定性。 2. 运算放大器（Op-Amp）的精细设计： 覆盖了经典的两级、折叠式、和折叠式/密勒折叠式（Folded Cascode）架构。对于每种结构，本书都提供了详细的噪声分析、失调电压（Offset Voltage）的最小化策略，以及如何通过工艺技术（如匹配技术）来优化其性能指标。 3. 电流和电压基准源： 阐述了建立精确、稳定和温度无关的内部参考电压和电流源的技术，包括启动电路（Startup Circuits）的设计，这对所有依赖精确偏置的电路至关重要。 4. 有源滤波器与开关电容电路： 介绍了如何利用集成技术实现高性能的模拟滤波器，包括二阶Sallen-Key、多反馈结构等。特别地，对开关电容电路的工作原理、非理想效应（如时钟前馈、电荷注入）进行了深入探讨，这是设计高精度数据转换器的核心。 5. 锁相环（PLL）与时钟生成： 详细分析了锁相环的结构、环路滤波器的设计、压控振荡器（VCO）的线性化处理。讨论了抖动（Jitter）的来源、分析方法以及降低集成抖动的关键技术，这对于高速通信和数据采集系统至关重要。 第三部分：高速与混合信号集成电路 随着系统对速度和集成度的要求不断提高，本部分重点关注高速接口和模数/数模转换器（ADC/DAC）的设计挑战与实现方法。 1. 数据转换器设计： 深入讲解了ADC和DAC的架构选择，包括流水线（Pipelined）、逐次逼近寄存器（SAR）和Sigma-Delta（$SigmaDelta$）架构的优缺点和适用场景。对于高分辨率SAR ADC，本书细致剖析了采样与保持（Sample-and-Hold）电路的设计、量化器（Comparator）的优化、以及背景校准技术在提高线性度中的应用。对于高速DAC，着重分析了电流单元的匹配、热失配对（Thermal Mismatch）的抑制，以及提升转换速度的单元错位（Element Skewing）技术。 2. 高速接口与SerDes技术： 介绍了高速串行化/解串行化（SerDes）链路的基本架构。重点讲解了驱动器（Driver）和接收器（Receiver）的设计，特别是判决反馈均衡（DFE）和线性均衡器（FFE）在补偿通道损耗方面的作用。 3. 噪声与串扰分析： 提供了系统级的噪声预算方法，并针对电源线耦合（Power Supply Coupling）和衬底耦合（Substrate Noise Coupling）等常见的集成电路内部干扰源，提出了有效的隔离和滤波策略。 第四部分：低功耗与定制化设计 现代便携式设备对能效提出了近乎苛刻的要求。本部分专注于如何将“能效比”作为核心设计指标。 1. 低功耗电路技术： 涵盖了多种降低静态和动态功耗的技术，包括亚阈值偏置（Subthreshold Biasing）设计、动态电压和频率调节（DVFS）、时钟门控（Clock Gating）以及先进的电源管理技术。 2. 先进封装与系统级IC（SoIC）： 探讨了系统级芯片（SoC）的设计流程，并介绍了2.5D和3D封装技术，如硅中介层（Interposer）和晶圆键合（Wafer Bonding）对系统性能和功耗的影响，以及如何在新颖的异构集成架构中优化芯片间的通信。 全书结合了大量真实世界的案例和设计实例，所用的分析工具和设计流程紧密贴合当前工业界的主流EDA软件和方法论，确保读者所学知识具备极强的实践指导意义。本书不仅是理论学习的参考，更是引导工程师解决复杂系统挑战的实用手册。

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