本书阐述CMOS集成电路分析与设计的相关知识: 主要介绍CMOS模拟集成电路设计的背景、MOS器件物理及建模等相关知识; 分析电流源、电流镜和基准源,以及共源极、共漏极、共栅极和共源共栅极等基本放大器结构、原理、分析与设计技术; 同时分析电路的频率、噪声等特性,并进一步讨论运算放大器、反馈结构及其稳定性和频率补偿; 然后讨论开关电容电路、比较器,进而介绍数模转换器和模数转换器的基本结构和工作原理; *后讨论与CMOS模拟集成电路相关的版图设计技术。 本书可作为高等院校电子信息类本科生和研究生教材,也可作为相关领域工程师的参考用书。

第1章绪论 1.1模拟电路与数字电路 1.2电路抽象层次 1.3模拟集成电路设计 1.4符号标记法 1.5本章小结 第2章MOSFET器件及模型 2.1引言 2.2MOSFET器件结构 2.2.1MOSFET器件 2.2.2CMOS 2.3MOSFET器件I/V特性 2.3.1工作区 2.3.2输出特性和转移特性 2.3.3沟道长度调制效应 2.3.4体效应 2.3.5亚阈值导通效应 2.4MOSFET器件模型 2.4.1MOSFET器件的大信号模型 2.4.2MOSFET器件的小信号模型 2.4.3MOSFET器件的噪声模型 2.4.4MOSFET器件的SPICE模型 2.5MOSFET电路的SPICE仿真 2.5.1SPICE仿真基本描述 2.5.2SPICE中的基本仿真 2.6本章小结 习题 第3章CMOS电流源与电流镜 3.1引言 3.2MOSFET电流源 3.2.1简单电流源 3.2.2共源共栅电流源 3.3MOS电流镜 3.3.1基本电流镜 3.3.2共源共栅电流镜 3.3.3大摆幅的共源共栅电流镜 3.3.4威尔逊电流镜 3.4本章小结 习题 第4章基准源 4.1引言 4.2电压基准源 4.2.1分压型电压基准源 4.2.2有源电压基准源 4.2.3带隙基准源 4.3电流基准源 4.3.1基于电流镜的简单基准源 4.3.2与电源无关的电流基准源 4.3.3PTAT电流基准源 4.4本章小结 习题 第5章CMOS单级放大器 5.1引言 5.2放大器基本分析方法 5.2.1电压增益 5.2.2放大器非线性 5.3共源极放大器 5.3.1采用电阻负载的共源极放大器 5.3.2二极管连接MOS晶体管负载的共源极放大器 5.3.3采用电流源负载的共源极放大器 5.3.4CMOS推挽放大器 5.4共漏极放大器 5.5共栅极放大器 5.6共源共栅放大器 5.7本章小结 习题 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差分对 6.3.1大信号分析 6.3.2小信号分析 6.4共模响应 6.5采用有源负载的差分对 6.5.1采用电流源负载的差分对 6.5.2采用二极管连接的MOS负载的差分对 6.5.2采用MOS电流镜负载的差分对 6.6本章小结 习题 第7章CMOS放大器的频率响应 7.1引言 7.2放大器的频率响应 7.2.1低通特性 7.2.2高通特性 7.2.3带通特性 7.2.4伯德图 7.3密勒定理 7.4频率响应分析方法 7.4.1传递函数的s域分析方法——高截止频率 7.4.2传递函数的s域分析方法——低截止频率 7.4.3密勒电容方法 7.4.4零值方法 7.4.5短路方法 7.5单端放大器的频率响应 7.5.1共源极放大器 7.5.2共漏极放大器 7.5.3共栅极放大器 7.5.4共源共栅放大器 7.6差分放大器的频率响应 7.6.1全差分放大器 7.6.2电流镜作为负载的差分放大器 7.7本章小结 习题 第8章噪声 8.1引言 8.2噪声的表示 8.3噪声类型及噪声模型 8.3.1噪声类型 8.3.2集成电路器件的噪声模型 8.4电路中噪声的计算 8.4.1相关噪声源和非相关噪声源 8.4.2等效输入噪声 8.4.3MOS晶体管中的等效输入噪声源 8.4.4噪声带宽 8.5基本放大器中的噪声 8.5.1共源极放大器 8.5.2共漏极放大器 8.5.3共栅极放大器 8.5.4共源共栅放大器 8.6差分放大器中的噪声 8.7本章小结 习题 第9章反馈 9.1引言 9.2理想反馈 9.3反馈电路的特性 9.3.1增益灵敏度的降低 9.3.2输入输出阻抗的变化 9.3.3频率响应的变化 9.3.4线性度的提高 9.4反馈拓扑结构 9.5反馈结构 9.5.1串联并联反馈 9.5.2串联串联反馈 9.5.3并联并联反馈 9.5.4并联串联反馈 9.6实际反馈结构和负载的影响 9.6.1实际串联并联反馈 9.6.2实际串联串联反馈 9.6.3实际并联并联反馈 9.6.4实际并联串联反馈 9.7反馈对噪声的影响 9.8反馈电路的分析与设计 9.8.1反馈关系 9.8.2反馈放大器的分析 9.8.3反馈放大器的设计 本章小结 习题 第10章CMOS运算放大器 10.1引言 10.2运算放大器性能参数 10.2.1增益 10.2.2频率特性 10.2.3输入电阻和输出电阻 10.2.4输入失调电压 10.2.5共模输入范围 10.2.6共模**比 10.2.7电源**比 10.3单级CMOS运算放大器 10.3.1基本的单级运算放大器 10.3.2套筒式共源共栅运算放大器 10.3.3折叠式共源共栅运算放大器 10.4二级CMOS运算放大器 10.4.1基本的二级运算放大器 10.4.2采用共源共栅的二级运算放大器 10.5CMOS运算放大器输出级 10.5.1输出级电路结构分类 10.5.2共漏极A类输出级 10.5.3AB类推挽输出级 10.6全差分运算放大器与共模反馈 10.6.1全差分放大器的特性 10.6.2共模反馈 10.7转换速率 本章小结 习题 第11章稳定性与频率补偿 11.1引言 11.2稳定性分析 11.2.1稳定性问题 11.2.2闭环极点和稳定性 11.2.3环路增益和奈奎斯特稳定准则 11.2.4增益裕度和相位裕度 11.2.5相位裕度的影响 11.2.6采用伯德图的稳定性分析 11.3补偿技术 11.3.1增加主极点 11.3.2改变主极点 11.3.3密勒补偿和极点分裂 本章小结 习题 第12章比较器 12.1引言 12.2比较器的特性 12.3比较器与运算放大器 12.4比较器的阈值 12.5比较器结构 12.5.1采用运放的比较器 12.5.2推挽输出的比较器 12.5.3基于锁存器结构的比较器 12.5.4级联比较器 12.5.5离散时间比较器 12.6迟滞比较器 12.6.1反相迟滞比较器 12.6.2同相迟滞比较器 12.6.3带参考电压的迟滞比较器 12.6.4迟滞对输出电压的影响 12.7失调消除 12.7.1输出失调消除 12.7.2输入失调消除 12.7.3辅助放大器失调消除 12.8本章小结 习题 第13章开关电容电路 13.1引言 13.2基本开关电容 13.3开关电容电路拓扑结构 13.4基本单元 13.4.1运算放大器 13.4.2电容 13.4.3开关 13.4.4不交叠时钟 13.5开关电容放大器 13.6开关电容积分器 13.7开关电容电路的z域信号流图 13.8开关电容滤波器 13.9本章小结 习题 第14章DAC和ADC电路 14.1引言 14.2数模转换器(DAC) 14.2.1DAC的基本特性 14.2.2DAC的典型结构 14.3模数转换器(ADC) 14.3.1ADC的基本特性 14.3.2ADC的典型结构 14.4本章小结 习题 第15章模拟集成电路的版图设计 15.1引言 15.2MOS晶体管 15.3对称性 15.4无源器件 15.4.1电阻 15.4.2电容 15.4.3电感 15.5连线 15.6噪声及干扰 15.7本章小结 习题参考答案及解析 参考文献