模拟集成电路设计与仿真PDF电子书下载

第1章 模拟集成电路概论 1

1.1半导体技术与模拟集成电路 1

1.2模拟集成电路的分类及制造工艺 2

模拟集成电路的分类 2

模拟集成电路的制造工艺技术 4

1.3模拟集成电路设计流程 5

系统定义与设计 5

电路定义与设计 5

版图设计与验证 7

掩模板制备、流片、封装与测试 7

参考文献 7

第2章 单级放大器 8

2.1放大器概念 8

一般概念 8

放大器双端口模型分析 9

电流和电压源内阻与负载效应 10

2.2共源放大器 11

电阻负载的共源放大器 11

恒流源作负载的CMOS共源放大器 14

栅、漏短接的MOS管为负载的共源放大器 17

带源极电阻负反馈的共源放大器电路 17

2.3共栅放大器 20

2.4共漏放大器 23

2.5共源-共栅放大器 25

大信号特性 25

小信号特性 27

习题 28

参考文献 32

第3章 电流镜与差分放大器 33

3.1 MOS电流源 33

3.2基本电流镜 34

3.3电流源与电流阱电路 36

3.4差分放大器 38

差分放大器的基本概念 38

共模与差模信号 39

差分放大器的小信号模型分析 41

共模抑制比 43

差分放大器的双端口模型 44

单端输出差分放大器 49

习题 55

参考文献 59

第4章 噪声分析 60

4.1噪声类型与在电路中的表示 60

噪声的数学表达 60

电路中的噪声类型和特点 61

噪声在电路中的表示 64

4.2单级放大器中的噪声 67

共源极 67

共栅极 67

源跟随器 70

共源-共栅 70

差分电路 71

4.3噪声仿真技术 73

功能基本介绍 73

传统的噪声分析及参数设置 74

设计实例及结果输出方式设置 75

习题 77

参考文献 78

第5章 CMOS运算放大器和负反馈 79

5.1运算放大器 79

理想运算放大器 79

非理想运算放大器 81

5.2负反馈 82

负反馈的基本原理 82

降低增益灵敏度 85

非线性失真的减小 85

带宽的变化 90

5.3运算放大器的基本结构 90

套筒结构 91

折叠结构 92

5.4运算放大器的性能 93

增益 93

带宽 100

建立时间 104

相位裕度 109

转换速率 110

共模抑制比 114

电源电压抑制比 116

5.5运算放大器的使用举例 120

比例运算电路 120

求和运算电路 121

积分和微分运算电路 123

对数和指数运算电路 123

习题 124

参考文献 125

第6章 高增益运放与频率补偿 126

6.1高增益运放概述 126

简单运算放大器结构 126

采用套筒式共源-共栅结构提高电路增益 126

采用折叠式共源-共栅结构提高电路增益 127

采用增益自举式结构提高电路增益 128

6.2多级运算放大器设计 129

6.3频率补偿 129

系统稳定性原理与分析 129

米勒效应与米勒补偿 131

高级补偿电路 133

6.4双端输入-单端输出CMOS运算放大器设计实例 136

运算放大器性能指标 136

性能指标到电路参数指标之间的转化和分析 136

6.5使用Spectre仿真优化电路 140

从理论计算到电路原理图 140

搭建测试平台 144

直流偏置验证仿真 145

交流增益仿真 147

瞬态时域仿真 154

CMRR和PSRR的测量 158

习题 159

参考文献 161

第7章 全差分运算放大器与非线性 162

7.1概述 162

全差分运算放大器结构框图 162

常见的全差分运算放大器电路 163

7.2共模反馈 164

共模反馈的原理 164

共模采样的结构 166

7.3差动电路的非线性 168

非线性的原理和差动对的非线性 168

差动输入对管的线性化技术 170

7.4全差分运算放大器的设计实例 172

设计指标 172

高速全差分放大器结构选择 172

性能指标分析 173

全差分放大器电路设计和仿真 177

结论 192

习题 194

参考文献 195

第8章 带隙电压基准 196

8.1带隙电压基准的性能参数 196

温漂系数 196

输出噪声 196

功耗 196

电源抑制比 196

8.2带隙电压基准的基本原理 197

负温度系数电压 197

正温度系数电压 197

实现零温度系数的基准电压 198

8.3常用带隙电压基准结构 198

利用PTAT电流产生基准电压 198

在运放的输出端产生基准电压 201

两种结构的性能比较 203

8.4带隙电压基准的设计 204

寻找合适的双极晶体管比例 205

寻找合适的电阻比例 206

设置“Analog Environment”窗口 206

仿真结果分析 208

使用“Parametric”分析，寻找合适的R2、R1电阻比值 208

利用“Calculator”分析仿真结果 211

利用“Optimizer”进一步优化带隙基准电压源的温度特性 217

验证8.3.1节中关于闭环增益的推论 220

带隙基准电压源的噪声分析 223

小结 230

8.5超低温漂带隙电压基准 233

设计目标 233

温度漂移的详细分析 233

设计过程 235

小结 260

习题 260

参考文献 262

第9章 基准电流源 263

9.1基准电流源的性能参数 263

温漂系数 263

电源抑制比 263

功耗 264

9.2基准电流源的工作原理 264

9.3常用基准电流源的几种结构 265

利用电阻RS在NMOS管源极产生电压差V 265

利用电阻RS在PMOS管源极产生电压差V 266

共源-共栅基准电流源 267

三支路基准电流源 267

9.4基准电流源的设计实例 269

LDO中基准电流源的性能指标 269

基准电流源结构的确定 269

基准电流源参数的调试 271

电路仿真 274

小结 286

习题 286

参考文献 288

第10章 模数转换电路 289

10.1开关电容电路 289

采样开关电路 289

沟道电荷注入效应 293

开关电容的等效电阻 295

开关电容放大器 298

开关电容积分器 300

10.2数模转换器原理和性能 301

理想数模转换器基本结构 302

DAC的基本静态特性 302

几种常见结构的DAC 306

10.3模数转换器原理和性能 309

模数转换器基本概念 309

奈奎斯特速率ADC 309

过采样率ADC 311

10.4 Δ-∑调制器设计实例 316

Verilog-A简介 316

一阶连续时间Δ-∑模数转换器（ADC）系统仿真 328

习题 339

参考文献 340

附录 340

附录A 模拟集成电路仿真的基本设置 344

附录B Results Browse r 381

附录C Waveform 391

附录D Calculator 422

附录E Parametric Analysis 449

附录F Optimization 465

附录G Corner Analysis 486