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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SCF183

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