CMOS 模擬與混合信號集成電路設計：創新與實戰

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CMOS 模擬與混合信號集成電路設計：創新與實戰

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內容描述

本書旨在為應用於片上系統(SOC)或專用標準化產品(ASSP)
研發的互補金屬氧化物半導體(CMOS)模擬及混合信號電路設計提供完整的應用知識。
面向對線性電路、離散概念、微電子器件與超大規模集成電路(VLSI)系統有一定了解的讀者。
本書的首章介紹了CMOS模擬與混合信號電路設計，對模擬與混合信號電路設計學科進行概述，
並引入了模擬及數字集成電路設計相關概念。
本章還涉及到對技術、電路拓撲結構與方法論等三維因素的描述和折衷方案的討論。

目錄大綱

譯者序
前言
致謝
作者簡介
第1章 CMOS模擬與混合信號電路設計概述
1.1 引言
1.2 字符、符號和術語
1.3 工藝、電路拓撲和方法論
1.4 模擬與混合信號集成設計概念
1.5 小結
第2章 器件概述
2.1 引言
2.2 PN結
2.2.1 費米能級
2.2.2 耗盡層電容
2.2.3 存儲電容
2.3 光電器件
2.4 場效應管
2.4.1 長溝道逼近
2.4.2 MOSFET按比例縮小
2.4.3 弱反型
2.4.4 短溝道效應
2.4.5 MOSFET電容
2.4.6 MOSFET特徵頻率
2.4.7 噪聲
2.5 工藝擬合比
2.6 MOSFET參數練習
2.7 SPICE示例
2.8 小結
參考文獻
第3章 放大器
3.1 引言
3.2 輸入電壓範圍
3.2.1 原理
3.2.2 示例
3.3 CMOS運算放大器的信號通路
3.3.1 整體信號路徑
3.3.2 負載
3.3.3 共源共柵電流源
3.3.4 示例
3.4 CMOS放大器參數
3.4.1 輸入失調
3.4.2 共模電壓輸入範圍
3.4.3 電流損耗
3.4.4 共模抑制比
3.4.5 電源抑制比
3.4.6 擺率和建立時間
3.4.7 直流增益、fc和fT
3.4.8 噪聲
3.4.9 失真
3.5 共模反饋
3.6 放大器的補償結構
3.6.1 環路響應
3.6.2 脈衝響應
3.7 寬帶放大器技術
3.7.1 源和負載
3.7.2 級聯和反饋
3.8 放大器中的噪聲
3.8.1 電路中的噪聲
3.8.2 單級放大器中的噪聲
3.8.3 差分對的噪聲
3.8.4 帶電阻反饋的放大器的噪聲
3.8.5 噪聲帶寬
3.9 電流密度設計方法
3.10 版圖示例
3.11 小結
參考文獻
第4章 低功耗放大器
4.1 引言
4.2 低壓CMOS放大器
4.2.1 襯底控制
4.2.2 電路技術
4.3 亞閾值效應
4.4 電流復用CMOS放大器
4.5 其他技術
4.6 SPICE示例
4.7 小結
參考文獻
第5章 穩壓源、電壓基準和電壓偏置
5.1 引言
5.2 電流源
5.3 自偏置
5.4 CTAT和PTAT
5.5 帶隙基準電壓源
5.6 沒有二極管的基準電壓
5.7 共源共柵電流源
5.8 穩壓電源
5.9 設計示例
5.10 SPICE示例
5.11 版圖示例
5.12 小結
練習
參考文獻
第6章 高級模擬電路概論
6.1 引言
6.2 MOSFET用作開關
6.3 基本開關電容
6.4 有源積分器
6.4.1 對寄生電容不敏感的同相開關電容
6.4.2 無延遲反向積分器
6.4.3 對寄生電容不敏感的延遲反向開關電容
6.4.4 離散時間的開關電容
6.4.5 帶延遲的同相有源積分器
6.5 採樣保持放大器
6.6 可編程增益放大器
6.6.1 時序
6.6.2 共模反饋
6.7 斬波放大器
6.8 動態元件匹配技術
6.9 無電阻電流基準
6.10 開關模式轉換器
6.11 SPICE示例
6.12 版圖說明
6.13 小結
參考文獻
第7章 數據轉換器
7.1 引言
7.2 數模轉換器
7.2.1 電阻串拓撲結構
7.2.2 電流舵結構
7.2.3 混合結構
7.2.4 DAC微調或校準
7.2.5 毛刺
7.3 模數轉換器
7.3.1 斜坡型模數轉換器
7.3.2 逐次逼近寄存器模數轉換器
7.3.3 閃爍型模數轉換器
7.3.4 流水線型模數轉換器
7.3.5 過採樣型模數轉換器
7.4 SPICE示例
7.4.1 DAC示例
7.4.2 ADC示例
7.5 版圖示例
7.6 小結
參考文獻
第8章 CMOS顏色和圖像傳感器電路設計
8.1 引言
8.2 技術和方法論
8.2.1 CMOS圖像傳感器技術和工藝綜述
8.2.2 背面照度
8.2.3 光電器件
8.2.4 設計方法論
8.3 CMOS顏色傳感器
8.3.1 跨阻放大器拓撲
8.3.2 電流頻率拓撲
8.3.3 電流積分拓撲
8.4 CMOS圖像傳感器
8.4.1 CMOS圖像傳感器結構
8.4.2 模擬像素傳感器
8.4.3 數字像素傳感器
8.4.4 低功耗和低噪聲技術
8.5 SPICE示例
8.6 版圖示例
8.7 小結
參考文獻
第9章 外圍電路
9.1 引言
9.2 振盪器
9.2.1 環形振盪器
9.2.2 RC振盪器
9.2.3 斜坡振盪器
9.3 非交疊時鐘發生器
9.4 接口電路
9.4.1 基本接口電路
9.4.2 I2C總線
9.5 輸入/輸出壓焊點
9.6 施密特觸發電路
9.7 電壓水平調節器
9.8 上電複位
9.9 靜電防護電路
9.10 SPICE示例
9.11 版圖示例
9.12 小結
參考文獻
第10章 版圖和封裝
10.1 引言
10.2 工藝
10.2.1 天線規則
10.2.2 電遷移和金屬密度
10.2.3 剪切應力
10.3 平面佈局
10.4 ESD和I/O壓焊版圖
10.4.1 低寄生電容壓焊點
10.4.2 密封環
10.5 模擬電路版圖技術
10.5.1 匹配
10.5.2 保護環
10.5.3 屏蔽
10.5.4 電壓降
10.5.5 金屬注入
10.5.6 襯底觸塞
10.6 數字電路版圖技術
10.6.1 混合信號設計的電源分佈
10.6.2 時鐘分佈
10.6.3 閂鎖效應
10.7 封裝
10.7.1 芯片連接
10.7.2 封裝類型
10.7.3 封裝參數
10.8 小結
參考文獻

作者介紹

Arjuna Marzuki
馬來西亞理科大學電子電氣工程學院副教授和博士生導師，
教授模擬集成電路課程，指導博士生在微電子領域開展相關研究，發表了60多篇論文。
曾在Hewlett-Packard、Agilent Technologies和Avago Technologies
等公司從事RFIC、光器件、ADC等電路和芯片設計工作，
具有豐富的IC產品開發、管理和教學實踐經驗。
他是馬來西亞工程師理事會和英國工程委員會的註冊工程師，
還是英國工程技術學會（IET）會士。