模拟电子技术及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:208

译者:

出版时间:2009-9

价格:22.00元

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isbn号码:9787508390482

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• 科技
• 模拟电子技术
• 电子技术
• 模拟电路
• 电路分析
• 电子应用
• 仿真电路
• 信号处理
• 电子工程
• 电路设计
• 基础电子学

《现代集成电路设计与实践》 第一章：绪论与半导体基础 本章旨在为读者建立坚实的现代集成电路（IC）设计基础。我们将首先回顾集成电路的发展历程，探讨其在当代电子系统中的核心地位，并概述当前主流的半导体工艺技术，如CMOS、BiCMOS和新型光子集成技术。重点在于理解不同工艺的物理特性、优缺点及其对电路性能的影响。 随后，我们将深入探讨半导体物理基础，包括晶体管的能带结构、载流子输运机制（漂移与扩散）。着重分析MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的工作原理，从理想模型过渡到更贴近实际的弱反型、强反型区的I-V特性曲线分析。我们将详细讲解阈值电压的控制、栅氧的介电特性以及沟道长度调制效应等对晶体管参数的影响。这部分内容为后续的器件建模和电路分析奠定了必要的物理基础。 第二章：基础有源器件建模与分析 本章聚焦于构建精确的器件模型，这是进行电路仿真和优化的前提。我们将详细介绍BSIM（Berkeley Short-channel IGFET Model）系列模型的关键参数及其物理意义，特别是对于短沟道效应的精确描述。讨论如何通过实验数据拟合或基于物理机理推导来确定这些模型参数。 针对实际设计中的非理想因素，本章会深入分析寄生参数的影响。这包括源极/漏极的串联电阻、栅极电阻、栅极-源极/漏极的耦合电容，以及衬底效应引起的寄生电阻和电容。我们将阐述如何通过精确的寄生参数提取（Parameter Extraction）来校准电路仿真模型，确保仿真结果与实际芯片性能高度吻合。 此外，本章还将对比分析双极型晶体管（BJT）的基本结构和工作特性，探讨其在需要高增益或高频性能时的应用场景，并介绍BJT模型（如Ebers-Moll模型及其改进版）的基本框架。 第三章：模拟开关与反馈网络 开关电路是数据转换器和信号处理链路中的关键模块。本章详细解析了CMOS模拟开关的设计原理，包括其导通电阻的非线性问题、输入共模电压范围的限制以及“电荷注入”和“时钟前馈”效应的处理。我们将介绍提高开关性能的技术，如使用“栅极驱动”（Gate Driving）技术来确保完全导通。 随后，本章转向对反馈拓扑结构的研究。通过对运算放大器（Op-Amp）的负反馈配置进行深入分析，我们将研究米勒补偿、导纳反馈等稳定化技术。重点分析反馈系统中的相移裕度和增益裕度，并讲解伯德图（Bode Plot）的绘制与应用，用以预测电路的瞬态响应和稳定性。 第四章：线性放大器设计与优化 本章是模拟IC设计中的核心内容。我们将从最基本的单级共源放大器入手，探讨其增益、带宽和输出阻抗的相互制约关系。 接着，重点讲解两级和折叠式运算放大器的设计。对于两级运放，我们将深入分析米勒补偿技术（Miller Compensation）如何稳定电路，以及如何通过引入零点（Zero Cancellation）来提升带宽。折叠式运放因其高共模抑制比和灵活的偏置点而备受关注，本章将详细解析其结构、偏置电流分配策略及其在输入共模范围扩展方面的优势。 此外，本章将专门讨论失调电压（Offset Voltage）的产生机制（如晶体管尺寸不匹配、噪声匹配）及其降低方法，包括共质心布局（Common-Centroid Layout）和失调电压消除技术（如斩波技术）。 第五章：噪声分析与低噪声电路设计 本章系统地探讨了集成电路中的噪声来源及其对系统性能的影响。我们将区分热噪声（Johnson Noise）、散粒噪声（Shot Noise）和闪烁噪声（Flicker Noise，1/f Noise）。通过严格的RMS计算，推导不同器件和电路结构（如电阻、MOSFET）的等效输入噪声电压和电流。 在低噪声放大器（LNA）的设计中，本章重点介绍噪声系数（Noise Figure, NF）的概念及其最小化方法。我们将分析噪声匹配的理论，并介绍如何权衡电路增益、功耗与噪声性能之间的关系。特别地，本章会涉及在射频前端设计中使用的噪声消除技术和低噪声偏置策略。 第六章：高级主题：匹配、布局与版图 电路的实际性能高度依赖于其物理实现。本章将深入探讨元件匹配问题。我们将分析随机失配（Random Mismatch）和确定性失配（Systematic Mismatch）的物理根源，特别是对于CMOS晶体管的尺寸依赖性、阈值电压的统计分布。 布局（Layout）和版图（Physical Design）是连接电路原理图与实际芯片的关键步骤。本章详细介绍了提高匹配度和降低寄生效应的布局技术，包括： 1. 器件匹配布局策略：共质心、交错布局、源极/漏极共用技术。 2. 寄生提取与规避：如何设计最小化栅极电阻和防止L/D区域的侧向扩散。 3. 敏感电路的保护：通过使用保护环（Guard Ring）来隔离噪声耦合，并降低衬底噪声的影响。 本章强调版图设计规则（DRC/LVS）的重要性，并介绍现代EDA工具中对寄生参数进行预测和优化（如寄生提取和后仿真）的工作流程。 第七章：高速与射频电路基础 随着通信技术的发展，高速和射频（RF）电路设计成为重点。本章首先介绍S参数（散射参数）在高速电路分析中的应用，以及史密斯圆图（Smith Chart）在阻抗匹配中的应用。 我们将分析CMOS器件在GHz频率范围下的高频特性，如增益带宽积（GBW）和过渡频率（$f_T$）。重点介绍如何设计具有良好带宽特性的单级和多级放大器。 最后，本章探讨关键的射频模块设计挑战，包括电压控制振荡器（VCO）的基本原理（如环形振荡器和LC振荡器），以及混频器（Mixer）的基本拓扑（如单平衡和双平衡混频器）的设计考量，包括其噪声特性和混频失真（如三阶截点IP3）。

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这本书简直太令人惊喜了！我一直对电子世界充满好奇，但总是被那些复杂的电路图和专业术语吓退。直到我翻开了这本书，才发现模拟电子的世界原来可以这么有趣且易于理解。作者的讲解方式真的太棒了，他没有上来就抛出枯燥的理论，而是从一些非常贴近生活的例子入手，比如解释电容如何储存能量时，居然用到了水杯蓄水来类比，一下子就把抽象的概念形象化了。接着，对于晶体管的讲解，也同样巧妙，通过生动的比喻，让我这个初学者也能快速抓住核心原理。更让我印象深刻的是，书中对于每一个重要元器件的介绍，都不仅仅停留在原理层面，而是深入浅出地讲解了它们在实际电路中的应用，甚至还给出了很多实用的设计技巧和注意事项。我尤其喜欢其中关于运放应用的章节，作者把那些复杂的运算放大器配置，像跨阻放大器、积分器、滤波器等等，都拆解得非常透彻，让我不仅理解了它们的原理，更学会了如何根据实际需求去选择和配置。这本书的排版也很好，图文并茂，很多插图都非常清晰，有助于理解。我真的觉得，这本书是想要入门模拟电子领域的人的绝佳选择，它给了我极大的信心和动力继续深入学习。

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这本书的理论深度和实践指导性让我耳目一新。我之前读过一些关于模拟电子的书籍，但总感觉要么过于理论化，要么过于零散，缺乏系统性。而这本书，恰恰填补了我的这一需求。它不仅系统地梳理了模拟电子学的基础知识，从最基本的电阻、电容、电感，到晶体管、二极管，再到更为复杂的运算放大器和滤波器，都进行了深入浅出的讲解。更难得的是，作者在讲解理论的同时，非常注重理论与实践的结合。书中提供了大量的实际电路设计案例，这些案例覆盖了各种常见的应用场景，比如电源设计、信号放大、信号调理等等。而且，作者在介绍每个案例时，都会详细分析电路的工作原理，并给出具体的元器件选型和参数计算方法。我特别欣赏的是，书中并没有回避一些设计中可能遇到的难题，而是提前预警并提供了相应的解决方案。例如，在讲解高频电路设计时，作者就强调了寄生参数的影响，并提供了抑制措施。这种“接地气”的讲解方式，让我觉得学到的知识不仅能应付考试，更能直接应用到实际的工程项目中。这本书绝对是电子工程师案头必备的工具书。

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这本书的讲解方式太有启发性了！我是一名刚入行的电子工程师，在实际工作中经常会遇到一些模糊不清的模拟电路问题，总感觉理论知识掌握得不够牢固，遇到问题时也缺乏解决思路。这本书的出现，简直就是为我量身定做的。作者的讲解风格非常独特，他善于运用类比和比喻，将那些看似高深的理论变得通俗易懂。例如，在讲解负反馈对电路稳定性的影响时，他用了“稳压器”的比喻，让人一下子就明白了负反馈的作用。而且，书中提供了大量的实际电路图和仿真结果，这对于我这样喜欢动手实践的人来说，简直是如虎添翼。我可以对照着书中的电路图，在仿真软件中进行模拟，观察电路的实际工作状态，从而加深对理论知识的理解。书中的一些设计实例，也非常贴近实际工程应用，我甚至可以直接借鉴书中的思路来解决工作中遇到的问题。这本书让我感觉自己不仅仅是在学习知识，更是在学习一种解决问题的思维方式。

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我一直对模拟信号处理非常感兴趣，但苦于找不到一本既有广度又有深度的教材。终于，我找到了这本书，简直像挖到了宝藏！这本书从最基础的模拟电路元件讲起，循序渐进，一步步深入到更复杂的模拟系统。作者的讲解逻辑非常清晰，每个章节都像是在为下一章节打下坚实的基础。我尤其喜欢关于传感器接口和放大器设计的部分，作者深入剖析了各种传感器的特性以及如何设计合适的接口电路来读取和处理它们的信号。对于放大器，不仅讲解了不同类型放大器的原理和特点，还详细介绍了如何根据信号源的阻抗、所需的增益和带宽等因素来选择和优化放大器电路。书中还穿插了很多关于噪声抑制和频率响应优化的技巧，这些都是在实际电路设计中非常关键但又常常被忽略的细节。通过阅读这本书，我不仅巩固了已有的知识，还学习到了很多我之前不曾了解的知识点。这本书的理论深度和案例的丰富性，都让我觉得物超所值。我强烈推荐给所有对模拟信号处理感兴趣的工程师和学生。

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对于一个想要深入理解模拟电路精髓的读者来说，这本书无疑是极佳的选择。它并没有止步于简单的原理介绍，而是深入剖析了模拟电路在实际应用中的种种挑战，并提供了行之有效的解决方案。我印象最深刻的是，书中对各种模拟器件的非理想特性的讨论，例如MOSFET的沟道长度调制效应、双极型晶体管的早期电压效应等等，这些都是在构建高性能模拟电路时必须考虑的因素。作者对这些非理想特性的讲解非常细致，并给出了如何在设计中进行补偿和改进的建议。此外，书中关于噪声分析和抑制的章节也让我受益匪浅。作者不仅讲解了各种噪声的来源，还提供了多种降低噪声的实用技巧，例如差分输入、滤波技术以及布局布线时的注意事项。这本书的优点在于，它不仅能够教会你“怎么做”，更能让你理解“为什么这么做”，从而培养出扎实的模拟电路设计能力。我感觉，这本书将我的模拟电路知识水平提升了一个新的台阶。

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