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☆☆☆☆☆

出版者:电子工业出版社

作者:(美)鲍威克

出品人:

页数:346

译者:

出版时间:2008-9

价格:45.00元

装帧:平装

isbn号码:9787121072727

丛书系列:

图书标签:

英语
中国
RF
EE
2008
射频电路
射频设计
微波电路
电路设计
电子工程
高频电路
无线通信
模拟电路
射频器件
电磁场理论

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具体描述

《射频电路设计(第2版)(英文版)》第一版写于1982年并多次重印，是一本经典的射频电路书籍。新版加强了无线技术方面的阐述，新增了关于射频前端设计与射频设计工具的两章内容，还包含了集成电路和系统级设计方面的内容。《射频电路设计(第2版)(英文版)》内容包括电路元件、谐振电路、滤波器设计、阻抗匹配、射频晶体管、小信号射频放大器设计、射频（大信号）功率放大器设计、射频前端电路设计和射频软件工具等。该书内容精炼，深入浅出，书中包括许多详细的设计实例，非常适合有一定电路基础的初学者作为实践指南。

《射频电路设计(第2版)(英文版)》适合射频与微波技术工程师、无线通信工程技术人员和通信网技术人员阅读，也可供相关科研工作者及工程技术人员参考。

模拟集成电路设计：从晶体管到系统级应用图书简介本书旨在为读者提供一个全面、深入且兼具实践性的模拟集成电路（Analog IC）设计知识体系。我们聚焦于现代半导体工艺下，如何将基础的晶体管物理学转化为高性能、高可靠性的系统级模拟电路模块。本书内容涵盖了从最基本的器件模型理解到复杂的模块级设计方法论，最终触及系统架构的权衡取舍，致力于培养工程师的系统思维和解决实际问题的能力。第一部分：基础理论与器件物理本部分是后续所有高级设计的基石。我们将从半导体物理的基本概念入手，重点探讨CMOS工艺中的PN结、MOSFET的结构与工作原理。 1.1 晶体管模型与非理想效应：详细剖析长沟道和小沟道MOSFET的I-V特性。重点讲解亚阈值导通、有限的跨导、输出电阻与沟道长度调制效应。对于设计中至关重要的噪声模型，我们将深入探讨热噪声（Thermal Noise）、闪烁噪声（Flicker Noise，$1/f$ Noise）的来源、计算方法及其在电路设计中的影响。此外，载流子迁移率下降、短沟道效应（如DIBL）也将被细致阐述，使读者理解理想模型在实际工艺中的局限性。 1.2 匹配性与失配（Mismatch）：在集成电路中，器件的尺寸和阈值电压的微小差异会导致电路性能的严重偏差。本章将量化分析随机失配（Random Mismatch）和确定性失配（Systematic Mismatch），讨论如何通过几何设计（如共质心布局、共源共栅结构）和工艺优化来最小化器件间的不匹配，这是设计高精度斩波电路和高分辨率ADC/DAC的关键。 1.3 偏置电路与电流源设计：偏置电路是模拟芯片的“心脏”。我们将介绍各种类型的电流源（两级、三级、镜像电流源），重点分析其输出阻抗、共模抑制比（CMRR）和电源抑制比（PSRR）的提升策略。此外，对温度漂移的补偿技术，例如使用PTAT（Proportional To Absolute Temperature）和CTAT（Complementary To Absolute Temperature）电流的混合技术，也将作为设计高稳定性偏置电路的必备知识被详细介绍。第二部分：核心模拟模块设计本部分聚焦于构建复杂模拟系统所需的基本功能单元，并引入性能优化的关键技术。 2.1 运算放大器（Amplifier）设计：这是模拟设计中应用最广泛的模块。我们将从基本的跨导放大器（OTA）开始，逐步过渡到两级CMOS运算放大器。核心内容包括：频率补偿技术（密勒补偿、导入零点补偿、雪 बलों补偿），确保电路的相位裕度和稳定性。我们会详细分析输入级选择对噪声性能、输入共模范围（ICR）和输出摆幅的影响。对于单位增益带宽（GBW）和压摆率（Slew Rate）的矛盾，提供具体的优化路径。 2.2 跨导放大器（OTA）与反馈网络：深入讨论OTA作为反馈系统的核心角色。重点分析使用单位增益反馈结构时，负载电容、零点/极点对瞬态响应和带宽的影响。讨论如何通过设计输入对的尺寸和偏置电流来平衡功耗、增益和噪声。 2.3 缓冲器与跟随器：讨论如何设计高输入阻抗和低输出阻抗的缓冲级，特别是在驱动低阻抗负载（如ADC的输入级或驱动外部PCB）时的电流驱动能力和热稳定性的考量。 2.4 开关与采样保持电路（Switches and Sample-and-Hold Circuits）：模拟与数字世界交汇的关键点。我们详细研究MOS管作为开关时引入的非线性失真（二次失真）、电荷注入（Charge Injection）和毛刺（Spikes）。介绍先进的开关技术，如“时钟前馈”（Clock Feedthrough）的抑制方法，以及如何设计高精度、低畸变的采样保持电路，包括对“无毛刺”输出设计的探讨。第三部分：数据转换器（Data Converters）数据转换器是连接真实模拟世界和数字处理核心的桥梁，本章是本书的重中之重。 3.1 基础理论与规格：介绍有效位数（ENOB）、信噪比（SNR）、总谐波失真（THD）的定义，以及与采样率、带宽的关系。讲解积分非线性（INL）和微分非线性（DNL）的测量与限制。 3.2 数模转换器（DAC）设计：重点分析电阻梯形（Resistor Ladder）和电容数组（Capacitor Array）DAC的结构。详细讨论电阻和电容失配对INL/DNL的影响，以及如何通过配对（Pairing）和排序（Ordering）技术（如格雷码编码）来改善性能。对于高速转换器，动态单元匹配（DCM）技术将被深入探讨。 3.3 模数转换器（ADC）设计：全面覆盖主流ADC架构。全闪式（Flash）ADC：讨论比较器设计、参考电压分配（电阻串）的精度要求和功耗问题。流水线（Pipeline）ADC：深入解析多级流水线架构中残余电荷再利用（Bootstrap Sample & Hold）、增益级和MDAC（Multiplying DAC）的设计，重点在于位携带误差（Bit Carry Error）的校正和低功耗实现。逐次逼近寄存器（SAR）ADC：讲解基于电容的数字-模拟转换器（CDAC）的设计，包括电容的单位元选择、开关非理想性对精度和速度的影响。重点分析了SAR逻辑和参考电压切换的时序控制。第四部分：系统级考量与高级主题本部分将设计视角从单个模块提升到整个系统的层面，关注电源、噪声和布局的整体影响。 4.1 电源与参考电压：讨论设计高精度模拟电路时，如何处理电源和地线上耦合的噪声。介绍低噪声LDO（Low Dropout Regulator）和带隙基准源（Bandgap Reference）的设计，重点是如何实现极高的电源抑制比（PSRR）和极低的输出电压噪声密度。 4.2 噪声预算与系统级分析：教授读者如何对整个数据转换系统进行噪声预算，确定哪个模块是“噪声瓶颈”。讲解如何利用系统的传递函数来评估各级噪声对最终输出精度的贡献。 4.3 布局、寄生效应与版图技术：强调“设计即布局，布局即设计”的理念。详细介绍关键的版图实践，如热耦合的抑制、衬底噪声的隔离（使用Guard Rings）、电感耦合的最小化，以及如何利用共质心、共流体设计来确保器件匹配性。讨论寄生电容和电感对高频性能（如高速ADC的时序和带宽）的负面影响及规避策略。 4.4 功耗优化与低电压设计：在移动和便携式设备中，功耗是核心指标。本书将探讨亚阈值设计、动态功耗管理技术，以及如何在极低供电电压下维持足够的动态范围和信噪比的挑战与解决方案。本书面向对象包括电子工程、微电子学专业的高年级本科生、研究生以及从事集成电路设计（特别是模拟/混合信号领域）的专业工程师。通过大量的实例分析和理论推导，读者将掌握从原理到实际晶圆制造过程中需要考虑的所有关键环节，为成功设计下一代高性能模拟芯片打下坚实的基础。

作者简介

目录信息

Chapter 1 Components and Systems 1.1 WIRE 1.1.1 Skin Effect 1.1.2 Straight-Wire Inductors 1.2 RESISTORS 1.2.1 Resistor Equivalent Circuit 1.3 CAPACITORS 1.3.1 Parallel-Plate Capacitor 1.3.2 Real-World Capacitors 1.3.3 Capacitor Types 1.4 INDUCTORS 1.4.1 Real-World Inductors 1.4.2 Single-Layer Air-Core Inductor Design 1.4.3 Magnetic-Core Materials 1.5 TOROIDS 1.5.1 Core Characteristics 1.5.2 Powdered Iron vs. Ferrite 1.6 TOROIDAL INDUCTOR DESIGN 1.7 PRACTICAL WINDING HINTSChapter 2 Resonant Circuits 2.1 SOME DEFINITIONS 2.2 RESONANCE（LOSSLESS COMPONENTS） 2.3 LOADED Q 2.3.1 Effect of Rs and RL on the Loaded Q 2.3.2 The Effect of Component Q on Loaded Q 2.4 INSERTION LOSS 2.5 IMPEDANCE TRANSFORMATION 2.6 COUPLING OF RESONANT CIRCUITS 2.6.1 Capacitive Coupling 2.6.2 Inductive Coupling 2.6.3 Active Coupling 2.7 SUMMARYChapter 3 Filter Design 3.1 BACKGROUND 3.2 MODERN FILTER DESIGN 3.3 NORMALIZATION AND THE LOW-PASS PROTOTYPE 3.4 FILTER TYPES 3.4.1 The Butterworth Response 3.4.2 The Chebyshev Response 3.4.3 The Bessel Filter 3.5 FREQUENCY AND IMPEDANCE SCALING 3.6 HIGH-PASS FILTER DESIGN 3.7 THE DUAL NETWORK 3.8 BANDPASS FILTER DESIGN 3.9 SUMMARY OF THE BANDPASS FILTER DESIGN PROCEDURE 3.10 BAND-REJECTION FILTER DESIGN 3.11 THE EFFECTS OF FINITE QChapter 4 Impedance Matching 4.1 BACKGROUND 4.2 THE L NETWORK 4.3 DEALING WITH COMPLEX LOADS 4.4 THREE-ELEMENT MATCHING 4.4.1 The Pi Network 4.4.2 The T network 4.5 LOW-Q OR WlDEBAND MATCHING NETWORKS 4.6 THE SMITH CHART 4.6.1 Smith Chart Construction 4.6.2 Basic Smith Chart Tips 4.6.3 Plotting Impedance Values 4.6.4 Impedance Manipulation on the Chart 4.6.5 Conversion of Impedance to Admittance 4.6.6 Admittance Manipulation on the Chart 4.7 IMPEDANCE MATCHING ON THE SMITH CHART 4.7.1 Two-Element Matching 4.7.2 Three-Element Matching 4.7.3 Multi-Element Matching 4.8 SOFTWARE DESIGN TOOLS 4.8.1 Smith Chart Tools 4.8.2 Integrated Design Tools 4.9 SUMMARYChapter 5 The Transistor at Radio Frequencies 5.1 RF TRANSISTOR MATERIALS 5.2 THE TRANSISTOR EQUIVALENT CIRCUIT 5.2.1 Input Impedance 5.2.2 Output Impedance 5.2.3 Feedback Characteristics 5.2.4 Gain 5.2.5 Transistor as a Switch 5.2.6 MEMs as a Switch 5.3 Y PARAMETERS 5.3.1 The Transistor as a Two-Port Network 5.3.2 Two-Port Y Parameters 5.4 S PARAMETERS 5.4.1 Transmission Line Background 5.4.2 S Parameters and the Two-Port Network 5.5 UNDERSTANDING RF TRANSISTOR DATA SHEETS 5.6 SUMMARYChapter 6 Small-Signal RF Amplifier Design 6.1 SOME DEFINITIONS 6.2 TRANSISTOR BIASING 6.3 DESIGN USING Y PARAMETERS 6.3.1 Stability Calculations 6.3.2 Maximum Available Gain 6.3.3 Simultaneous Conjugate Matching（Unconditionally Stable Transistors） 6.3.4 Transducer gain 6.3.5 Designing with Potentially Unstable Transistors 6.4 DESIGN USING S PARAMETERS 6.4.1 Stability 6.4.2 Maximum Available Gain 6.4.3 Simultaneous Conjugate Match（Unconditionally Stable Transistors） 6.4.4 Transducer Gain 6.4.5 Design for a Specified Gain 6.4.6 Stability Circles 6.4.7 Design for Optimum Noise Figure 6.4.8 Design ExampleChapter 7 RF（Large Signal）Power Amplifiers 7.1 RF POWER TRANSISTOR CHARACTERISTICS 7.1.1 The RF Power Transistor Data Sheet 7.2 TRANSISTOR BIASING 7.2.1 Class-A Amplifiers and Linearity 7.2.2 Class-B Power Amplifiers 7.2.3 Class-C Power Amplifiers 7.3 RF SEMICONDUCTOR DEVICES 7.3.1 Monolithic Microwave Integrated Circuits（MMIC） 7.4 POWER AMPLIFIER DESIGN 7.4.1 Optimum Collector Load Resistance 7.4.2 Driver Amplifiers and Interstage Matching 7.5 MATCHING TO COAXIAL FEEDLINES 7.6 AUTOMATIC SHUTDOWN CIRCUITRY 7.7 BROADBAND TRANSFORMERS 7.7.1 Power Splitters 7.7.2 Power Combiners 7.8 PRACTICAL WINDING HINTS 7.9 SUMMARYChapter 8 RF Front-End Design 8.1 HIGHER LEVELS OF INTEGRATION 8.2 BASIC RECEIVER ARCHITECTURES 8.2.1 AM Detector Receivers 8.2.2 TRF Receiver 8.2.3 Direct-Conversion Receiver 8.2.4 Superheterodyne Receivers 8.2.5 Front-End Amplifiers 8.2.6 Selectivity 8.3 ADC'S EFFECT ON FRONT-END DESIGN 8.4 SOFTWARE DEFINED RADIOS 8.5 CASE STUDY—MODERN COMMUNICATION RECEIVER 8.5.1 IF Amplifier DesignChapter 9 RF Design Tools 9.1 DESIGN TOOL BASICS 9.2 DESIGN LANGUAGES 9.2.1 Verilog 9.2.2 Verilog-AMS 9.2.3 Verilog-A 9.2.4 SystemVerilog 9.2.5 VHDL 9.2.6 VHDL-AMS 9.2.7 VHDL-AMS/FD 9.2.8 VHDL-RF/MW 9.2.9 C/C++ 9.2.10 SystemC 9.2.11 MATLAB/RF Toolbox/Simulink 9.2.12 SPICE 9.3 RFIC DESIGN FLOW 9.3.1 System Design 9.3.2 Circuit Design 9.3.3 Circuit Layout 9.3.4 Parasitic Extraction 9.3.5 Full-Chip Verification 9.4 RFIC DESIGN FLOW EXAMPLE 9.4.1 HDL Multi-Level Simulation 9.4.2 Block Circuit Design 9.4.3 Physical Implementation 9.4.4 Parasitic Extraction 9.4.5 Calibrated Models 9.5 SIMULATION EXAMPLE 1 9.6 SIMULATION EXAMPLE 2 9.7 MODELING 9.7.1 Modeling Issues 9.8 PCB DESIGN 9.8.1 The Flow 9.8.2 PCB Design Tools 9.9 PACKAGING 9.9.1 Options 9.9.2 Design Solutions 9.10 CASE STUDY 9.10.1 System-Level Transceiver Design 9.10.2 Circuit-Level Receiver Design 9.10.3 LNA Design 9.10.4 Device Characterization 9.10.5 Circuit Design 9.10.6 Down-Converter Circuit Design 9.10.7 Transmitter Circuit Design 9.10.8 Up-Converter Design 9.10.9 Mixer Design 9.10.10 PA Design 9.10.11 PA Device Characterization 9.10.12 PA Circuit Design 9.11 SUMMARYAppendix A RF and AntennasAppendix B Vector AlgebraBibliography
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书我最近刚入手，本来是抱着学习基础知识的目的来的，毕竟射频电路这个领域，虽然有接触过，但总觉得少了点系统性的梳理。拿到书后，翻了几页，感觉它的内容安排得很有逻辑性。开头就从最基本的电磁波理论讲起，一点点地渗透到传输线、史密斯圆图这些关键概念，循序渐进，不会让人觉得突然被抛进一个陌生领域。我特别喜欢它对理论概念的讲解方式，不是那种干巴巴的公式堆砌，而是结合了一些实际的例子和图示，让那些抽象的理论变得生动起来。比如说，讲到阻抗匹配的时候，它不仅仅给出了公式，还用了很多生活中的类比，比如水管的连接，虽然简单，但一下子就点醒了我很多之前理解上的误区。而且，书中的插图和图表也做得非常精美，清晰地展示了各种电路的结构和信号的传播路径，这一点对于我这种视觉型学习者来说，简直是福音。总的来说，这本书对于想要扎实打好射频电路基础的人来说，绝对是一本不可多得的入门教材，它的深入浅出，循序渐进，让我对这个领域有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本《射频电路设计》我看了大概三分之一，最大的感受就是它的理论深度相当不错，但又不会让你觉得晦涩难懂。它在讲解射频器件特性的时候，不是简单罗列参数，而是会深入到器件的物理原理层面，比如MOSFET在射频频段下的寄生参数效应，解释得非常透彻。我尤其对其中关于放大器设计的章节印象深刻，它详细剖析了不同类型放大器（如共源、共栅、共漏）的增益、带宽、噪声系数等指标的权衡，并给出了具体的电路设计步骤和优化思路。书里还提到了很多实际设计中会遇到的陷阱和注意事项，这些经验性的内容对于初学者来说是极其宝贵的，往往在学校里是学不到的。我特别欣赏作者在讲解噪声分析时，那种细致入微的分析方法，从各种噪声源的计算，到如何通过电路设计降低整体噪声，都给出了清晰的指引。虽然这本书的数学推导不少，但作者的讲解都很到位，公式的推导过程也比较完整，跟着一步一步走，即使是复杂的数学公式也能理解其背后的物理意义。对于已经有一定射频基础，想要进一步提升设计能力的人来说，这本书绝对能带来新的启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书在阐述射频电路的原理时，非常注重从实际出发。例如，在讲解微带线和带状线的特性时，它并没有停留在理论公式的推导，而是非常具体地分析了这些传输线在PCB上的实际布局对信号完整性的影响，以及如何通过调整几何尺寸来控制特征阻抗。我特别喜欢它对射频噪声系数分析的讲解，不仅仅给出了计算公式，还生动地解释了不同器件对整体噪声系数的贡献，以及如何通过合理的拓扑结构和元件选择来最小化噪声。书中的一些设计案例，比如低噪声放大器（LNA）和功率放大器（PA）的设计，都提供了详细的原理图和参数计算过程，并且还讨论了实际制作过程中可能遇到的问题和解决方案。我觉得这本书的价值在于它能够帮助读者将抽象的理论知识转化为实际的设计能力，它提供了一种解决问题的思维方式，而不是仅仅给出结论。读完这本书，我感觉自己对射频电路的理解又上了一个台阶，也对未来的学习和工作有了更清晰的方向。

评分☆☆☆☆☆

我最近在翻阅这本《射频电路设计》，这本书的内容覆盖面很广，从基础的S参数分析到复杂的系统级设计都有涉猎。我特别关注了关于滤波器设计的那部分，它详细介绍了不同类型滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫）的特性，以及如何根据实际应用需求选择合适的滤波器类型和设计参数。书中的设计实例非常实用，针对不同的频段和应用场景，给出了详细的电路图和元件选择建议，这对于我这种需要动手实践的人来说，非常有参考价值。此外，书里对射频收发机的架构也进行了深入的讲解，包括了混频器、本地振荡器、功率放大器等关键模块的设计原理和相互影响。让我惊喜的是，它还涉及了一些更高级的主题，比如频率合成器的设计，虽然这部分内容相对复杂，但作者的讲解逻辑清晰，配以丰富的图例，让我对这个复杂系统有了一个大致的了解。这本书的排版也很好，重点内容用加粗或者不同的颜色标注出来，阅读起来很方便，整体感觉是一本非常全面的射频电路设计参考书。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书在射频电路的系统性知识梳理方面做得确实很出色。我主要看的是它关于阻抗匹配网络设计的那部分。它不仅仅是讲解了L型、Pi型、T型匹配网络的原理，更重要的是，它详细对比了这几种网络的优缺点，以及在不同阻抗匹配场景下的适用性。更令我赞叹的是，书中的很多内容都是紧密结合实际工程应用的，比如说，它在讲解功率放大器的线性度问题时，就非常贴切地分析了高次谐波的产生机理，以及如何通过改进电路设计来抑制这些非线性失真，这对于射频功放的设计至关重要。我还注意到，书中对于射频电路布局布线方面的建议也非常到位，比如如何处理地线、如何避免串扰等等，这些细节往往是影响电路性能的关键因素，却常常被忽略。我感觉这本书就像一位经验丰富的工程师在手把手地教你如何去设计，它提供的不仅仅是理论知识，更是宝贵的工程经验和设计智慧，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆