CMOS模擬集成電路設計（第二版）

作者:菲利普 E. 艾倫，道格拉斯 R. 霍爾伯格

出版社:電子工業出版社

出版時間:2011年01月

• 開 本：16開

• 紙 張：膠版紙

• 包 裝：平裝

第1章 緒論

1．1 模擬集成電路設計

1．2 字符、符號和術語

1．3 模擬信號處理

1．4 VLSI混合信號電路設計模擬舉例

1．5 小結 習題

參考文獻

第2章 CMOS技術

2．1 基本MOS半導體制造工藝

2．2 pn結

2．3 MOS晶體管

2．4 無源元件

2．5 關于CMOS技術的其他考慮

2．6 集成電路版圖

2．7 小結 習題

參考文獻

第3章 CMOS器件模型

3．1 簡單的MOS大信號模型(SPICE LEVEL 1)

3．2 其他MOS管大信號模型的參數

3．3 MOS管的小信號模型

3．4 計算機仿真模型

3．5 亞閾值電壓區MOS模型

3．6 MOS電路的SPICE模擬

3．7 小結 習題

參考文獻

第4章 模擬CMOS子電路

4．1 MOS開關

4．2 MOS二極管/有源電阻

4．3 電流漏和電流源

4．4 電流鏡

4．5 基準電流和電壓

4．6 帶隙基準

4．7 小結 習題

參考文獻

第5章 CMOS放大器

5．1 反相器

5．2 差分放大器

5．3 共源共柵放大器

5．4 電流放大器

5．5 輸出放大器

5．6 高增益放大器結構

5．7 小結 習題

參考文獻

第6章 CMOS運算放大器 6．1 CMOS運算放大器設計 6．2 運算放大器的補償 6．3 兩級運算放大器設計 6．4 兩級運算放大器的電源抑制比 6．5 共源共柵運算放大器 6．6 運算放大器的仿真和測量 6．7 運算放大器的宏模型 6．8 小結 習題 參考文獻第7章 高性能CMOS運算放大器 7．1 緩沖運算放大器 7．2 高速/高頻CMOS運算放大器 7．3 差分輸出運算放大器 7．4 微功耗運算放大器 7．5 低噪聲運算放大器 7．6 低電壓運算放大器 7．7 小結 習題 參考文獻第8章 比較器 8．1 比較器的特性 8．2 兩級開環比較器 8．3 其他開環比較器 8．4 開環比較器性能的改進 8．5 離散時間比較器 8．6 高速比較器 8．7 小結 習題 參考文獻第9章 開關電容電路 9．1 開關電容電路 9．2 開關電容放大器 9．3 開關電容積分器 9．4 兩相開關電容電路的z域模型 9．5 一階開關電容電路 9．6 二階開關電容電路 9．7 開關電容濾波器 9．8 小結 習題 參考文獻第10章 數模和模數轉換器 10．1 數模轉換器簡介及特性 lO．2 并行數模轉換器 10．3 并行數模轉換器分辨率的擴展 10．4 串行數字模擬轉換器 10．5 模數轉換器簡介和特性 10．6 串行模數轉換器 10．7 中速模數轉換器 10．8 高速模數轉換器 10．9 過采樣轉換器 10．10 小結 習題 參考文獻附錄A 模擬電路設計的電路分析附錄B CMOS器件性能附錄C 二階系統的時域和頻域關系索引

《CMOS模擬集成電路設計(第2版)》是模擬集成電路設計課程的一本經典教材，作者從CMOS技術的前沿出發，結合豐富的工程和教學經驗，對CMOS模擬電路設計的原理和技術以及容易被忽略的問題給出了詳盡論述，闡述了分層設計的方法。全書共分十章，主要介紹了模擬集成電路設計的背景知識，CMOS技術，器件模型，以及主要模擬電路的原理和設計，包括CMOS基本單元電路（MOS開關、MOS二極管、有源電阻、電流漏、電流源、電流鏡、帶隙基準源、基準電流源和電壓源等），放大器，運算放大器，比較器，開關電容電路，D/A和A/D轉換電路。《CMOS模擬集成電路設計(第2版)》通過大量設計實例闡述設計原理，將理論與實踐融為一體，同時還針對許多工業界人士的需求和問題進行了分析和解釋，因而《CMOS模擬集成電路設計(第2版)》不僅可以用做大專院校相關專業高年級本科生和研究生的教材，也可以作為半導體和集成電路設計領域技術人員很有價值的參考書。

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。

第一章 緒論

1.1 模擬集成電路設計

1.2 字符、符號和術語

1.3 模擬信號處理

1.4 VLSI混合信號電路設計模擬舉例

1.5 小結

習題

參考文獻

第二章 CMOS技術

mos管是金屬(metal)—氧化物(oxid)—半導體(semiconductor)場效應晶體管，或者稱是金屬—絕緣體(insulator)—半導體。MOS管的source和drain是可以對調的，他們都是在P型backgate中形成的N型區。在多數情況下，這個兩個區是一樣的，即使兩端對調也不會影響器件的性能。這樣的器件被認為是對稱的。

2.1 基本MOS半導體制造工藝

2.2 PN結

2.3 COM晶體管

2.4 無源元件

2.5 關于CMOS技術的其他考慮

2.6 集成電路版圖

2.7 小結

習題

參考文獻

第三章 CMOS器件模型

3.1 簡單的MOS大信號模型

3.2 其他MOS管大信號模型的參數

3.3 MOS管的小信號模型

3.4 計算機仿真模型

3.5 亞閾值電壓區MOS模型

3.6 MOS電路的SPICE模擬

3.7 小結

習題

參考文獻

第四章 模擬CMOS子電路

4.1 MOS開關

4.2 MOS二極管/有源電阻

二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管(diode)，另外，還有早期的真空電子二極管；它是一種具有單向傳導電流的電子器件。在半導體二極管內部有一個PN結兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的轉導性。一般來講，晶體二極管是一個由p型半導體和n型半導體燒結形成的p-n結界面。在其界面的兩側形成空間電荷層，構成自建電場。當外加電壓等于零時，由于p-n 結兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態，這也是常態下的二極管特性。

4.3 電流漏和電流源

4.4 電流鏡

4.5 基準電流和電壓

4.6 帶隙基準

4.7 小結

習題

參考文獻

第五章 CMOS放大器

運放是運算放大器的簡稱。在實際電路中，通常結合反饋網絡共同組成某種功能模塊。由于早期應用于模擬計算機中，用以實現數學運算，故得名“運算放大器”，此名稱一直延續至今。運放是一個從功能的角度命名的電路單元，可以由分立的器件實現，也可以實現在半導體芯片當中。隨著半導體技術的發展，如今絕大部分的運放是以單片的形式存在?，F今運放的種類繁多，廣泛應用于幾乎所有的行業當中。

5.1 反相器

5.2 差分放大器

5.3 共源共柵放大器

5.4 電流放大器

5.5 輸出放大器

5.6 商增益放大器結構

5.7 小結

習題

參考文獻

第六章 CMOS運算放大器

6.1 CMOS運算放大器設計

6.2 運算放大器的補償

6.3 兩級運算放大器設計

6.4 兩級運算放大器的電源抑制比

6.5 共源共柵運算放大器

6.6 運算放大器的仿真與測量

6.7 運算放大器的宏模型

6.8 小結

習題

參考文獻

第七章 高性能CMOS運算放大器

……

第八章 比較器

第九章 開關電容電路

第十章 數模和模數轉換器