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出版者:McGraw-Hill

作者:Mark Balch

出品人:

页数:482

译者:

出版时间:2003-06-20

价格:USD 71.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780071737708

丛书系列:

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好的，这是一本名为《模拟与混合信号集成电路设计权威指南》的图书简介。 《模拟与混合信号集成电路设计权威指南》 （Analog and Mixed-Signal Integrated Circuit Design: An Authoritative Guide） 内容简介 在现代电子系统中，数字逻辑的飞速发展常常掩盖了模拟和混合信号电路的基石性作用。从传感器接口、数据转换到电源管理和射频通信，高质量的模拟与混合信号设计是实现高性能、低功耗系统的关键瓶颈。本书《模拟与混合信号集成电路设计权威指南》旨在提供一个全面、深入且高度实用的参考，覆盖从基础理论到前沿工艺实现的所有核心议题。 本书的目标读者群广泛，涵盖了电气工程专业的高年级本科生、研究生，以及在半导体行业、系统集成领域工作的工程师和研发人员。它不仅是学术研究的宝贵资源，更是工程师在实际项目设计、调试和优化的必备工具书。 核心内容模块深度解析： 第一部分：基础理论与器件模型 本部分为后续高级主题奠定坚实的理论基础。我们首先回顾双极型晶体管（BJT）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的精确大信号和小信号模型，重点分析在亚微米乃至纳米级工艺节点下，器件非理想效应（如短沟道效应、陷阱效应、热载流子效应）对电路性能的影响及建模方法。 接着，本书详细阐述了噪声理论在集成电路设计中的关键地位。内容涵盖热噪声、散粒噪声、闪烁噪声（$1/f$噪声）的产生机理、频谱分析，并教授如何精确计算电路的等效输入噪声和输出噪声密度，为低噪声放大器（LNA）和高精度数据转换器的设计提供量化工具。此外，失真分析也被纳入其中，包括高阶互调失真（IMD）、交越失真（Crossover Distortion）和建立时间分析，确保设计的线性度和动态性能符合系统要求。 第二部分：核心模拟电路模块设计 这是本书的核心篇章，专注于构建高性能模拟子电路。 1. 偏置与电流镜设计： 我们深入探讨了各种偏置技术，包括源跟随器偏置、晶体管匹配技术，以及多级匹配、宽带匹配电流镜的设计。特别关注了如何通过精确的反馈机制（如第二代、第三代电流镜）来提高输出阻抗、抑制电源抑制比（PSRR）和提高匹配精度。 2. 运算放大器（Op-Amp）设计： 本章是重中之重。内容涵盖两级、三级和折叠式（Folded Cascode）运放的拓扑结构选择、补偿技术（米勒补偿、导纳零点补偿、回顾零点补偿）的选择与实现，以及如何权衡增益带宽积（GBW）、相位裕度（PM）、摆幅（Swing）和功耗。书中提供了大量的实际设计案例和仿真验证流程。 3. 反馈与稳定性分析： 详细介绍了负反馈理论，包括增益裕度和相位裕度的精确计算方法，以及使用波特图（Bode Plot）和根轨迹图（Root Locus）对电路稳定性的评估。讨论了如何利用有源元件（如电阻、电容、晶体管）构造复杂的补偿网络。 4. 低噪声放大器（LNA）与功率放大器（PA）： LNA部分重点讲解了噪声匹配技术（最大增益/最小噪声系数）、输入匹配网络的设计，以及在高Q值、高线性度要求下的实现技巧。PA部分则侧重于AB类、G类、H类及D类放大器的结构、效率优化、包络跟踪技术和线性化方法。 第三部分：数据转换器（ADC/DAC） 数据转换器是连接连续世界的桥梁。本书系统地介绍了主要的转换器架构及其优缺点： 数模转换器（DAC）： 重点分析了电流舵（Current-Steering）、电压舵和电荷泵DAC。深入讨论了单位增益误差、非线性误差（INL/DNL）的来源、最小化技术，以及用于高分辨率系统的开关消除技术。 模数转换器（ADC）： 详尽分析了全共享（Flash）、逐次逼近寄存器（SAR）、流水线（Pipelined）和Sigma-Delta ($SigmaDelta$) 架构。对于SAR ADC，详细讲解了开关电容采样保持（S/H）电路和关键的量化器设计。对于$SigmaDelta$调制器，深入探讨了环路滤波器设计、抖动（Jitter）对性能的影响，以及高阶调制器的实现挑战。 第四部分：开关电容电路与系统集成 此部分聚焦于在采样和时钟相关电路中广泛使用的技术： 1. 开关电容（SC）电路： 详细介绍了有源滤波器（如双二阶滤波器）的设计原理，SC电路的非理想效应（如时钟前馈、电荷注入），以及如何设计高Q值、低失真的SC网络。 2. 锁相环（PLL）与时钟生成： 阐述了PLL的结构，包括压控振荡器（VCO）、电荷泵（CP）和环路滤波器（LF）的设计。重点分析了抖动（Jitter）的产生机理、RMS抖动的计算，以及如何优化环路带宽以平衡锁定时间和相位噪声。 3. 电源管理与低压设计： 讨论了低压差稳压器（LDO）的设计，特别是如何在高PSRR和快速瞬态响应之间取得平衡。还涉及开关稳压器（Buck/Boost）的控制环路设计。 第五部分：先进工艺与设计方法论 最后，本书将视野拓展到现代IC设计的前沿实践： 先进CMOS工艺的挑战： 探讨了在深亚微米工艺中，匹配、噪声、寄生效应和工艺变异（Process Variation）如何显著影响电路性能，并介绍如共质心（Common Centroid）布局技术来缓解匹配问题。 设计自动化与仿真工具： 提供了使用主流EDA工具（如Cadence Spectre, HSPICE）进行AC、DC、瞬态、蒙特卡洛分析的实战指导，以及如何进行版图寄生参数提取和后仿真验证。 低功耗设计策略： 探讨了电压缩放、亚阈值偏置、动态电源管理（DVFS）等在模拟模块中的应用潜力与局限性。 本书特色： 深度与广度兼备： 内容覆盖了从理论基础到复杂系统集成的所有关键环节。 强调实践性： 包含了大量实际的设计流程、数学推导和关键设计公式，便于工程师直接应用于项目。 聚焦现代挑战： 充分考虑了纳米级工艺带来的非理想效应和噪声问题。 通过系统学习《模拟与混合信号集成电路设计权威指南》，读者将能掌握构建下一代高性能、高精度、低功耗集成电路所需的核心技能和深入洞察力。

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这本书，我拿到手上的时候，就觉得它沉甸甸的，一看就是那种内容翔实的学术著作。封面设计不算花哨，但很专业，一看就透着一股严谨的气息。我一直对数字电路设计有浓厚的兴趣，但总觉得理论知识和实际操作之间存在一道鸿沟，希望这本书能帮我填补这方面的空白。从目录上看，它涵盖了从基础的逻辑门到复杂的FPGA设计，简直就是一本数字设计世界的“百科全书”。我特别期待它在描述数字系统建模和仿真部分的内容，因为在我看来，这部分是整个设计流程的基石，一个好的仿真能帮助我们尽早发现问题，节省大量的时间和精力。当然，我也关注它对时序分析和优化方面的讲解，这可是数字电路性能的关键所在。这本书是不是真的能像它的名字一样，帮助我“完整”地掌握数字设计的方方面面，我非常好奇。现在我只是对它充满期待，还没真正开始翻阅，但光凭份量和目录，就给了我一种“物有所值”的预感。希望它能为我打开一扇通往数字设计新世界的大门。

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说实话，我刚拿到《Complete Digital Design》这本书的时候，并没有立刻被它的外观吸引。它看起来就是一本很“厚重”的学术书，封面设计也比较传统。但我是一名已经工作了好几年的硬件工程师，一直觉得在数字设计的某些方面，自己的知识体系还不够完善，总感觉有“短板”。我希望这本书能够在我固有的知识基础上，提供更深入、更前沿的内容。我尤其关注它在“低功耗设计”和“高性能电路设计”方面是否有新的见解。在当前集成电路设计领域，这两个方向是竞争的焦点，也是技术难点。这本书的标题带有“Complete”字样，让我对它能在这两个领域提供具有实践指导意义的解决方案抱有希望。我不会期待它教我如何从零开始学习最基础的逻辑门，而是希望它能对一些复杂的数字电路结构，如流水线设计、并行处理技术等，进行深入的原理分析和优化技巧的讲解。此外，我也想知道这本书在“可重用IP核设计”和“IP集成”方面的内容，这对于现代的SoC（系统级芯片）设计至关重要。

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当我在书店看到《Complete Digital Design》这本书时，第一反应是它看起来相当专业。封面设计简洁大方，没有过多华丽的装饰，而是用一种沉稳的风格展现了技术书籍应有的气质。我是一名在校的电子工程专业学生，正在为未来的课程和项目做准备，因此对一本能够系统讲解数字设计原理和实践的书籍充满了渴求。我特别想了解这本书是如何处理“从概念到实现”这个过程的。通常，理论知识的学习往往需要与实际的工具和流程相结合，我希望这本书能够清晰地阐述数字设计流程中的各个环节，例如需求分析、架构设计、逻辑综合、布局布线以及后期验证等。这本书有没有可能提供一些关于如何选择合适的EDA（电子设计自动化）工具的建议，或者对一些主流工具的使用进行初步的介绍？我猜想，一本“Completeness”的书籍，应该不会仅仅停留在理论层面，而是会包含一些关于实际操作的指导。我对它在“数字系统验证”部分的内容尤其感兴趣，因为我曾遇到过仿真结果与实际硬件行为不符的情况，希望这本书能提供一些排查和解决这类问题的有效方法。

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说实话，在买这本书之前，我纠结了好久。市面上关于数字设计的书太多了，良莠不齐。我之前读过几本，有的讲得太浅，有的又太过于理论化，读起来枯燥乏味，离实际应用总感觉差了点意思。这次选择《Complete Digital Design》，主要是被它的名字吸引住了，总觉得“Complete”这个词意味着它会比较全面。我特别关注它在“Verilog/VHDL”语言的应用上有多深入。毕竟，现在绝大多数的数字设计都离不开硬件描述语言，这本书在这方面的讲解是否能够细致、实用，直接决定了我是否能将所学知识应用到实际项目中。我希望它能提供一些经典的、具有代表性的设计案例，并对这些案例进行深入的剖析，解释设计思路、实现方法以及可能遇到的问题和解决方案。此外，我对它在“时序分析”和“功耗优化”等高级主题上的论述也充满期待。这些内容往往是衡量一个数字工程师水平的关键，如果这本书能在这方面提供独到的见解或实用的技巧，那它就绝对是一本不可多得的好书。

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《Complete Digital Design》这本书，从它的书名来看，就透露着一种“全能”的气息，这让我对它充满好奇。我是一名对数字逻辑非常感兴趣的初学者，之前也零星地看过一些相关的资料，但总觉得知识点散乱，缺乏一个系统性的框架。我希望这本书能够填补我知识上的空白，为我构建起一个坚实的数字设计理论基础。我尤其期待它在“数字电路的时序问题”和“如何进行有效的逻辑综合”这两方面的内容。我知道，在数字设计的过程中，时序和综合是两个非常关键的环节，一旦处理不好，就会导致电路无法正常工作。这本书能不能用清晰易懂的方式，解释这些抽象的概念，并提供一些实用的设计技巧？我还想知道，它在“FPGA与ASIC设计”之间的区别和联系上，是否有详细的阐述。对我来说，了解这两种主流的数字设计实现方式，并知道如何根据不同的需求选择合适的平台，是非常重要的。我希望这本书不仅能教会我“是什么”，更能教会我“为什么”以及“怎么做”。

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