模拟集成电路分析与设计PDF电子书下载

序言 1

前言 1

第1章　在系统集成时代的模拟集成电路 1

1.1 人们生活在模拟世界中 1

1.2　在系统集成时代的模拟集成电路 1

目录 1

1.3　模拟集成电路设计工具、设计方法和设计流程 5

1.4　模拟集成电路的工艺技术 7

1.5　模拟集成电路发展方向 7

参考文献 9

2.1　双极型晶体管 10

第2章　模拟集成电路中的器件 10

2.2　横向PNP晶体管 17

2.3　MOS管 21

2.4　集成电阻 29

2.4.1　扩散电阻 30

2.4.2　扩散致窄电阻 31

2.4.3　外延电阻 31

2.4.4　离子注入电阻 32

2.4.5　薄膜电阻 32

2.4.7　CMOS工艺中电阻 33

2.4.6　电阻的修正 33

2.4.8　电阻的版图设计 35

2.5　集成电容 35

2.5.1　结电容 36

2.5.2　MOS电容 36

2.5.3　MMC电容 37

2.5.4　电容的版图设计 37

2.6　片上电感 37

参考文献 47

3.1 电流镜 49

第3章　参考电压源和参考电流源 49

3.2　基准 51

3.2.1　用齐纳二极管作参考电压 51

3.2.2　采用VBE实际偏置 52

3.2.3　利用带隙基准源作基准 53

3.2.4　PTAT参考电压源 54

3.3　参考电源的温度补偿 55

3.4　在CMOS工艺中实用化的带隙基准源 57

参考文献 60

4.1.1　带电阻负载的共源放大器 61

第4章　CMOS单级放大器 61

4.1　CMOS共源放大器 61

4.1.2　用恒流源作负载的CMOS共源放大器 67

4.1.3　用栅、漏短接的MOS管作负载的共源放大器 68

4.1.4　带负反馈的共源放大器 70

4.2　共栅极放大器 72

4.2.1　输入输出特性曲线 72

4.2.2　交流小信号参数 73

4.2.3　频率特性 74

4.2.4　噪声特性 75

4.3.1　输入输出特性曲线 76

4.3　共源共栅放大器 76

4.3.2　交流小信号参数 77

4.3.3　频率特性 79

4.3.4　噪声特性 80

4.4　源极跟随器 81

4.4.1　输入输出特性曲线 81

4.4.2　交流小信号参数 83

4.4.3　频率特性 83

4.4.4　噪声特性 84

4.5.1　差分放大器的工作原理 85

4.5　CMOS差分放大器 85

4.5.2　差分放大器的交流小信号参数 87

4.5.3　CMOS差分放大器性能分析 90

4.5.4　CMOS差分放大器的性能参数 92

4.5.5　差分放大器的特性 102

习题 103

参考文献 104

第5章　CMOS运算放大器 106

5.1　运算放大器的应用及基本性能参数 106

5.1.1　运算放大器的应用 106

5.1.2　运算放大器的基本性能参数 109

5.2　两级电压放大器的分析和设计 110

5.2.1　负反馈系统的稳定性判据 111

5.2.2　常用的频率补偿方法 113

5.2.3　两级电压放大器的设计 116

5.2.4　运放的性能仿真 122

5.3　共源共栅型放大器 125

5.3.1　基本共源共栅型放大器的分析 125

5.3.2　几种增益提高方法 131

5.3.3　一种增益自举型OTA的设计实例 135

5.4.1 电流镜型放大器的基本性能参数分析 140

5.4　电流镜型放大器 140

5.4.2　建立时间和稳定状态的分析 144

5.4.3　高速运算放大器的实例 149

5.5　其他类型的运算放大器 151

5.5.1　轨到轨放大器的输入级 152

5.5.2　轨到轨放大器的输出级 154

习题 156

参考文献 158

6.1.1　双极型模拟乘法器工作原理 160

6.1　双极型模拟乘法器 160

第6章　模拟乘法器 160

6.1.2　双极型模拟乘除器 162

6.2　CMOS模拟乘法器 163

6.3　乘除器的性能参数 165

参考文献 166

第7章　滤波器 168

7.1　滤波器的基本概念 168

7.2　几种常用滤波器的传输函数和特性 169

7.2.1　巴特沃思低通滤波器 170

7.2.2　切比雪夫低通滤波器 171

7.2.3　椭圆低通滤波器 172

7.3　无源滤波器 172

7.4　连续时间滤波器 175

7.5　开关电容滤波器SCF 183

7.5.1　用开关电容来逼近电阻 183

7.5.2　电容的制备 184

7.5.3　积分器 184

7.5.4　利用积分器设计滤波器分析 185

习题 190

思考题 190

参考文献 192

第8章　奈奎斯特型数据转换器 194

8.1　奈奎斯特型数据转换器的基本原理及概念 194

8.1.1　数据转换器的发展历史 194

8.1.2　数据转换器的基本原理和性能指标 198

8.1.3　数据转换器设计的基本原则 217

8.2　数／模转换器 218

8.2.1　D/A转换器的基本类型 218

8.2.2　D/A转换器的设计基础 222

8.2.3　D/A转换器的设计实例 223

8.3.1　快闪结构模／数转换器 244

8.3　模／数转换器 244

8.3.2　两步结构模／数转换器 248

8.3.3　逐次逼近型模／数转换器 250

8.3.4　流水线结构模／数转换器 253

8.3.5　并行结构模／数转换器 261

8.3.6　一个10位流水线操作CMOS A/D变换器的设计 262

参考文献 287

第9章　过采样∑△模／数转换器 290

9.1　∑△调制器的工作原理和基本概念 291

9.1.1　过采样 291

9.1.2　∑△调制器的工作原理及性能 292

9.1.3　∑△调制器的特性 296

9.2　∑△调制器的体系结构 298

9.2.1　单环高阶∑△调制器 298

9.2.2　级联∑△调制器 302

9.2.3　采用多位量化器的∑△调制器 308

9.3 电路的非理想特性及噪声对∑△调制器性能的影响 313

9.3.1　积分器的非理想特性 313

9.3.2　比较器的非理想特性 318

9.3.3　电路噪声 319

9.4　∑△调制器的设计过程及设计实例 319

9.5　降采样滤波器 324

习题 331

参考文献 332

第10章　锁相环 335

10.1　锁相环的基本概念 335

10.2　锁相环的性能指标 336

10.2.1　相位噪声 336

10.2.2　抖动 336

10.2.3　相位噪声与抖动的关系 337

10.2.4　锁相环的瞬态响应时间 338

10.2.5　锁相环的线性分析 338

10.3.1　鉴相器 341

10.3　锁相环的基本模块 341

10.3.2　压控振荡器 352

10.3.3　环路滤波器 362

10.4　锁相环的噪声分析 366

10.5　锁相环的应用 367

10.5.1　频率综合器 367

10.5.2　时钟数据恢复 369

习题 377

参考文献 377

索引 379