模拟CMOS集成电路设计

拉扎维教授编著的《模拟CMOS集成电路设计》一书出版于2001年。由于其内容编排合理，讲述方式由浅入深，注重电路直观分析能力的培养，并安排了大量的例题及课后习题，该书一经面世，即在世界范围内引起了强烈反响，迅速被国内外各大高校采用为微电子、电子工程等专业的本科生或研究生教材，成为与P.R.Gray等编著的Analysis and Design of Analog Integrated Circuits齐名的模拟集成电路经典教材。 但是，从2001年至今，CMOS工艺已经发生了巨大变化，晶体管特征尺寸不断缩小，导致衡量晶体管性能的电路参数（跨导效率、特征频率和本征增益）发生了很大变化，加之电源电压不断下降导致传统电路拓扑结构的应用受到限制，期间也出现了新的模拟集成电路分析与设计方法，以上的这些因素都要求对原来的教材内容进行改写。本书第二版正是在此背景下编写的。该版在保留第一版编写特色的前提下，大幅增加了电路设计的叙述篇幅，如第11章专门讨论了纳米CMOS工艺下的电路设计策略和循序渐进的运算放大器设计方法，有利于培养读者的电路设计能力。该版本还引入了波特图和MiddleBrook分析法来分析反馈网络的特性，增加了奈奎斯特稳定性判据、鳍式晶体管（FinFET）、新偏置电路技术及低压能隙基准源等内容，有利于读者跟踪*新的模拟集成电路设计技术。该版本还增加了很多新的例题，并更新了课后习题。我相信改版后的这本教材更加适合于现阶段相关专业本科生和研究生课程教学的需要，也适合作为一线工作的集成电路设计工程师的常用参数书。 由McGraw-Hill出版社出版的《模拟CMOS集成电路设计（第2版）》共包含19章内容。清华大学出版社在引进影印版本时，根据国内教育教学情况进行了删减：（1）考虑到振荡器和锁相环属于高频电路内容，专门的通信电路或射频电路教材均会对其进行详细介绍，将原版本中的第15章“振荡器”和第16章“锁相环”相关内容删除；（2）考虑到国内相关专业普遍开设了专门的“半导体器件物理”“集成电路工艺”等课程，将原版本中的第16章“MOS器件与模型”和第17章“CMOS制造工艺”相关内容删除。

1 Introduction to Analog Design 1.1 Why Analog? 1.2 Why Integrated? 1.3 Why CMOS? 1.4 Why This Book? 1.5 Levels of Abstraction 2 Basic MOS Device Physics 2.1 General Considerations 2.1.1 MOSFET as a Switch 2.1.2 MOSFET Structure 2.1.3 MOS Symbols 2.2 MOS I/V Characteristics 2.2.1 Threshold Voltage 2.2.2 Derivation of I/V Characteristics 2.2.3 MOS Symbols 2.3 Second-Order Effects 2.4 MOS Device Models 2.4.1 MOS Device Layout 2.4.2 MOS Device Capacitances 2.4.3 MOS Small-Signal Model 2.4.4 MOS SPICE models 2.4.5 NMOS versus PMOS Devices 2.4.6 Long-Channel versus Short-Channel Devices 2.5 Appendix A:FinFETs 2.6 Appendix B: Behavior of a MOS Device as a Capacitor 3 Single-Stage Amplifiers 3.1 Applications 3.2 General Considerations 3.3 Common-Source Stage 3.3.1 Common-Source Stage with Resistive Load 3.3.2 CS Stage with Diode-Connected Load 3.3.3 CS Stage with Current-Source Load 3.3.4 CS Stage with Active Load 3.3.5 CS Stage with Triode Load 3.3.6 CS Stage with Source Degeneration 3.4 Source Follower 3.5 Common-Gate Stage 3.6 Cascode Stage 3.6.1 Folded Cascode 3.7 Choice of Device Models 4 Differential Amplifiers 4.1 Single-Ended and Differential Operation 4.2 Basic Differential Pair 4.2.1 Qualitative Analysis 4.2.2 Quantitative Analysis 4.2.3 Degenerated Differential Pair 4.3 Common-Mode Response 4.4 Differential Pair with MOS Loads 4.5 Gilbert Cell 5 Current Mirrors and Biasing Techniques 5.1 Basic Current Mirrors 5.2 Cascode Current Mirrors 5.3 Active Current Mirrors 5.3.1 Large-Signal Analysis 5.3.2 Small-Signal Analysis 5.3.3 Common-Mode Properties 5.4 Biasing Techniques 5.4.1 CS Biasing 5.4.2 CG Biasing 5.4.3 Source Follower Biasing 5.4.4 Differential Pair Biasing 6 Frequency Response of Amplifiers 6.1 General Considerations 6.1.1 Miller Effect 6.1.2 Association of Poles with Nodes 6.2 Common-Source Stage 6.3 Source Followers 6.4 Common-Gate Stage 6.5 Cascode Stage 6.6 Differential Pair 6.6.1 Differential Pair with Passive Loads 6.6.2 Differential Pair with Active Loads 6.7 Gain-Bandwidth Trade-Offs 6.7.1 One-Pole Circuits 6.7.2 Muti-Pole Circuits 6.8 Appendix A: Extra Element Theorem 6.9 Appendix B: Zero-Value Time Constant Method 6.10 Appendix C: Dual of Miller's Theorem 7 Noise 8 Feedback 9 Operational Amplifiers 10 Stability and Frequency Compensation 11 Nanometer Design Studies 12 Bandgap References 13 Introduction to Switched-Capacitor Circuits 14 Nonlinearity and Mismatch 15 Layout and Packaging

毕查德·拉扎维(Behzad Razavi)，1985年在谢里夫理工大学取得电子工程学士学位，1988年和1992年在斯坦福大学取得电子工程硕士学位和电子工程博士学位。毕业后至1996年期间，他在AT&T贝尔实验室和惠普实验室工作。从1996年开始，他先后以副教授和教授身份在加州大学洛杉矶分校工作。他当前的研究领域包括无线收发机、频率合成器、应用于高速数据通信的锁相环、时钟恢复电路和数据变换器。 拉扎维教授在1992—1994年担任普林斯顿大学的兼职教授，在1995年担任斯坦福大学的兼职教授。1993—2002年，他担任国际固态电路会议（ISSCC）的技术程序委员会委员，1998—2002年，他担任超大规模集成电路会议（VLSI）的技术程序委员会委员。他也曾担任IEEE固态电路杂志（JSSC）、IEEE电路和系统汇刊、国际高速电子学杂志的客座编辑和副主编。 拉扎维教授获得过1994年ISSCC会议Beatrice卓越编辑奖、1994年欧洲固态电路会议上*佳论文奖、1995年和1997年ISSCC会议*佳专题研讨会奖、1997年TRW创新教学奖、1998年IEEE定制集成电路会议*佳论文奖、2001年McGraw-Hill年度*佳新书奖。他是2001年ISSCC Jack Kilby优秀学生论文奖和Beatrice卓越编辑奖的共同获奖人。他获得过2006年Lockheed Martin卓越教学奖、2007年UCLA教员Senate教学奖、2009年和2012年CICC*佳邀请论文奖。他是2012年VLSI电路会议*佳学生论文奖和2013年CICC*佳论文奖的共同获奖人。他还是ISSCC 50年历史上发表论文*多的10个作者之一。他获得过2012年固态电路Donald Pederson奖和2014年美国工程教育协会PSW教学奖。 拉扎维教授是IEEE杰出讲演人，IEEE院士。他是Principles of Data Conversion System Design、RF Microelectronics、Design of Analog CMOS Integrated Circuits、Design of Integrated Circuits for Optical Communications和Fundamentals of Microelectronics的作者以及Monolithic Phase-Locked Loops and Clock Recovery Circuits和Phase-Locking in High-Performance Systems的主编。

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  来源：豆瓣 发布时间：2025-05-10 05:13:40