本書闡述CMOS集成電路分析與設計的相關知識： 主要介紹CMOS模擬集成電路設計的背景、MOS器件物理及建模等相關知識； 分析電流源、電流鏡和基準源，以及共源極、共漏極、共柵極和共源共柵極等基本放大器結構、原理、分析與設計技術； 同時分析電路的頻率、噪聲等特性，并進一步討論運算放大器、反饋結構及其穩定性和頻率補償； 然后討論開關電容電路、比較器，進而介紹數模轉換器和模數轉換器的基本結構和工作原理； 最后討論與CMOS模擬集成電路相關的版圖設計技術。 本書可作為高等院校電子信息類本科生和研究生教材，也可作為相關領域工程師的參考用書 。

第1章緒論

1.1模擬電路與數字電路

1.2電路抽象層次

1.3模擬集成電路設計

1.4符號標記法

1.5本章小結

第2章MOSFET器件及模型

2.1引言

2.2MOSFET器件結構

2.2.1MOSFET器件

2.2.2CMOS

2.3MOSFET器件I/V特性

2.3.1工作區

2.3.2輸出特性和轉移特性

2.3.3溝道長度調制效應

2.3.4體效應

2.3.5亞閾值導通效應

2.4MOSFET器件模型

2.4.1MOSFET器件的大信號模型

2.4.2MOSFET器件的小信號模型

2.4.3MOSFET器件的噪聲模型

2.4.4MOSFET器件的SPICE模型

2.5MOSFET電路的SPICE仿真

2.5.1SPICE仿真基本描述

2.5.2SPICE中的基本仿真

2.6本章小結

習題

第3章CMOS電流源與電流鏡

3.1引言

3.2MOSFET電流源

3.2.1簡單電流源

3.2.2共源共柵電流源

3.3MOS電流鏡

3.3.1基本電流鏡

3.3.2共源共柵電流鏡

3.3.3大擺幅的共源共柵電流鏡

3.3.4威爾遜電流鏡

3.4本章小結

習題

第4章基準源

4.1引言

4.2電壓基準源

4.2.1分壓型電壓基準源

4.2.2有源電壓基準源

4.2.3帶隙基準源

4.3電流基準源

4.3.1基于電流鏡的簡單基準源

4.3.2與電源無關的電流基準源

4.3.3PTAT電流基準源

4.4本章小結

習題

第5章CMOS單級放大器

5.1引言

5.2放大器基本分析方法

5.2.1電壓增益

5.2.2放大器非線性

5.3共源極放大器

5.3.1采用電阻負載的共源極放大器

5.3.2二極管連接MOS晶體管負載的共源極放大器

5.3.3采用電流源負載的共源極放大器

5.3.4CMOS推挽放大器

5.4共漏極放大器

5.5共柵極放大器

5.6共源共柵放大器

5.7本章小結

習題

第6章CMOS差分放大器

6.1引言

6.2差分工作方式

6.3基本MOS差分對

6.3.1大信號分析

6.3.2小信號分析

6.4共模響應

6.5采用有源負載的差分對

6.5.1采用電流源負載的差分對

6.5.2采用二極管連接的MOS負載的差分對

6.5.2采用MOS電流鏡負載的差分對

6.6本章小結

習題

第7章CMOS放大器的頻率響應

7.1引言

7.2放大器的頻率響應

7.2.1低通特性

7.2.2高通特性

7.2.3帶通特性

7.2.4伯德圖

7.3密勒定理

7.4頻率響應分析方法

7.4.1傳遞函數的s域分析方法——高截止頻率

7.4.2傳遞函數的s域分析方法——低截止頻率

7.4.3密勒電容方法

7.4.4零值方法

7.4.5短路方法

7.5單端放大器的頻率響應

7.5.1共源極放大器

7.5.2共漏極放大器

7.5.3共柵極放大器

7.5.4共源共柵放大器

7.6差分放大器的頻率響應

7.6.1全差分放大器

7.6.2電流鏡作為負載的差分放大器

7.7本章小結

習題

第8章噪聲

8.1引言

8.2噪聲的表示

8.3噪聲類型及噪聲模型

8.3.1噪聲類型

8.3.2集成電路器件的噪聲模型

8.4電路中噪聲的計算

8.4.1相關噪聲源和非相關噪聲源

8.4.2等效輸入噪聲

8.4.3MOS晶體管中的等效輸入噪聲源

8.4.4噪聲帶寬

8.5基本放大器中的噪聲

8.5.1共源極放大器

8.5.2共漏極放大器

8.5.3共柵極放大器

8.5.4共源共柵放大器

8.6差分放大器中的噪聲

8.7本章小結

習題

第9章反饋

9.1引言

9.2理想反饋

9.3反饋電路的特性

9.3.1增益靈敏度的降低

9.3.2輸入輸出阻抗的變化

9.3.3頻率響應的變化

9.3.4線性度的提高

9.4反饋拓撲結構

9.5反饋結構

9.5.1串聯并聯反饋

9.5.2串聯串聯反饋

9.5.3并聯并聯反饋

9.5.4并聯串聯反饋

9.6實際反饋結構和負載的影響

9.6.1實際串聯并聯反饋

9.6.2實際串聯串聯反饋

9.6.3實際并聯并聯反饋

9.6.4實際并聯串聯反饋

9.7反饋對噪聲的影響

9.8反饋電路的分析與設計

9.8.1反饋關系

9.8.2反饋放大器的分析

9.8.3反饋放大器的設計

本章小結

習題

第10章CMOS運算放大器

10.1引言

10.2運算放大器性能參數

10.2.1增益

10.2.2頻率特性

10.2.3輸入電阻和輸出電阻

10.2.4輸入失調電壓

10.2.5共模輸入范圍

10.2.6共模抑制比

10.2.7電源抑制比

10.3單級CMOS運算放大器

10.3.1基本的單級運算放大器

10.3.2套筒式共源共柵運算放大器

10.3.3折疊式共源共柵運算放大器

10.4二級CMOS運算放大器

10.4.1基本的二級運算放大器

10.4.2采用共源共柵的二級運算放大器

10.5CMOS運算放大器輸出級

10.5.1輸出級電路結構分類

10.5.2共漏極A類輸出級

10.5.3AB類推挽輸出級

10.6全差分運算放大器與共模反饋

10.6.1全差分放大器的特性

10.6.2共模反饋

10.7轉換速率

本章小結

習題

第11章穩定性與頻率補償

11.1引言

11.2穩定性分析

11.2.1穩定性問題

11.2.2閉環極點和穩定性

11.2.3環路增益和奈奎斯特穩定準則

11.2.4增益裕度和相位裕度

11.2.5相位裕度的影響

11.2.6采用伯德圖的穩定性分析

11.3補償技術

11.3.1增加主極點

11.3.2改變主極點

11.3.3密勒補償和極點分裂

本章小結

習題

第12章比較器

12.1引言

12.2比較器的特性

12.3比較器與運算放大器

12.4比較器的閾值

12.5比較器結構

12.5.1采用運放的比較器

12.5.2推挽輸出的比較器

12.5.3基于鎖存器結構的比較器

12.5.4級聯比較器

12.5.5離散時間比較器

12.6遲滯比較器

12.6.1反相遲滯比較器

12.6.2同相遲滯比較器

12.6.3帶參考電壓的遲滯比較器

12.6.4遲滯對輸出電壓的影響

12.7失調消除

12.7.1輸出失調消除

12.7.2輸入失調消除

12.7.3輔助放大器失調消除

12.8本章小結

習題

第13章開關電容電路

13.1引言

13.2基本開關電容

13.3開關電容電路拓撲結構

13.4基本單元

13.4.1運算放大器

13.4.2電容

13.4.3開關

13.4.4不交疊時鐘

13.5開關電容放大器

13.6開關電容積分器

13.7開關電容電路的z域信號流圖

13.8開關電容濾波器

13.9本章小結

習題

第14章DAC和ADC電路

14.1引言

14.2數模轉換器（DAC）

14.2.1DAC的基本特性

14.2.2DAC的典型結構

14.3模數轉換器(ADC)

14.3.1ADC的基本特性

14.3.2ADC的典型結構

14.4本章小結

習題

第15章模擬集成電路的版圖設計

15.1引言

15.2MOS晶體管

15.3對稱性

15.4無源器件

15.4.1電阻

15.4.2電容

15.4.3電感

15.5連線

15.6噪聲及干擾

15.7本章小結

習題參考答案及解析

參考文獻

期待多年之后，備受尊敬的兩位作者Phillip E. Allen和Douglas R.Holberg又為讀者奉上了經典教材《CMOS模擬集成電路設》的第二版。作者從CMOS技術的前沿出發，將他們豐富的實踐經驗與教學經驗相結合，對CMOS模似電路設計的原理和技術給出了深入和詳盡的論述，本書有兩個主要目標：

將理論和實踐完美結事，在內容處理上既不膚淺也不拘泥于細節；

使讀者能夠應用層次化設計的方法進行模擬集成電路設計；

第二版中講到的多數技術和原理在過去的十年中已經介紹給了工業界的讀者，他們提出的問題和需求對本書的修訂起了很大的作用，從而使新版教材成為更有價值的工程技術人員的參考書。

本書的特點是獨特的設計方法，該方法可使讀者一步一步地經歷創建實際電路的過程，并能夠分析復雜的設計問題。本書詳細計論了容易被忽略的問題，同時有意識地談化了雙極型模擬電路，因為CMOS是模擬集成電路設計的主流工藝。本書適用于具有一定基礎電子學背景知識的高年級本科生和研究生，這些知識主要包括：偏置、建模、電路分析和頻率響應。本書提供了一個完整的設計流程圖，使讀者能夠用CMOS技術完成模擬電路設計。

《CMOS模擬集成電路設計》（第2版）（英文版）是模擬集成電路設計課的一本經典教材。全書共分5個部分。主要介紹了模擬集成電路設計的背景知識、基本MOS半導體制造工藝、CMOS技術、CMOS器件建模，MOS開關、MOS二極管、有源電阻、電流阱和電流源等模擬CMOS分支電路，以及反相器、差分放大器、共源共柵放大器、電流放大器、輸出放大器等CMOS放大器的原理、特性、分析方法和設計，CM0S運算放大器、高性能CMOS運算放大器、比較器，開關電容電路、D/A和A/D變換器等CMOS模擬系統的分析方法、設計和模擬等內容。

該書可作為高等學校電子工程、微電子學、計算機科學、電機工程與應用電子技術等專業的的教科書，以及有關專業的選修課教材或研究生教材、教學參考書；也可作為在職的模擬集成電路設計工程師或與模擬集成電路設計有關的工程師的進修教材或工程設計參考書。

本書分析了CMOS模擬集成電路設計理論與技術,全書由18章組成。從CMOS集成電路的工藝著手,介紹了CMOS模擬集成電路的基礎,即MOS器件物理以及高階效應,然后分別介紹了模擬集成電路中的各種電路模塊:基本放大器、恒流源電路、差分放大器、運算放大器、基準電壓源、開關電容電路、集成電壓比較器、數/模轉換與模/數轉換以及振蕩器與鎖相環等。另外,在第6章、第7章與第10章中還特別介紹了CMOS模擬集成電路的頻率響應、穩定性、運算放大器的頻率補償及其反饋電路特性,在第8章與第12章中還分析了噪聲與非線性。

本書作為CMOS模擬集成電路的教材,可供本科生高年級與研究生使用,也可供從事相關專業的技術人員參考。