CMOS模擬集成電路與系統設計（簡體書）

《CMOS模擬集成電路與系統設計》較系統、詳細地講解了CMOS模擬集成電路的有關基本概念、原理及設計方法。全書內容共七章，主要介紹CMOS電路的基本問題。具體包括：基本器件，基本模塊電路，放大器，連續時間濾波器，開關電容電路，過采樣數據轉換器。《CMOS模擬集成電路與系統設計》可作為高等院校相關專業師生的教學用書，也可供相關科研、設計人員參閱。

《CMOS模擬集成電路與系統設計》是高等院校微電子專業叢書之一。

第一章 緒論
1.1 模擬電路與芯片級集成系統
1.1.1 CMOS模擬電路緣起
1.1.2 模擬電路在芯片級集成系統中的作用
1.1.3 模擬集成電路與生物學
1.1.4 芯片學的未來
1.2 模擬集成電路設計旨要
1.2.1 模擬電路設計的科學性與工匠性
1.2.2 電學設計
1.2.3 物理設計
1.3 有關問題說明
1.3.1 熱點問題與本書著重點
1.3.2 內容安排
1.3.3 字符、符號使用說明

第二章 CMOS集成電路基本器件
2.1 CMOS集成電路物理結構及制作過程
2.1.1 物理結構和基本制作過程
2.1.2 制造工藝分類
2.2 PN結二極管
2.2.1 基本電流一電壓特性
2.2.2 擊穿特性
2.2.3 PN結二極管電容
2.2.4 PN結二極管噪聲
2.2.5 PN結二極管溫度特性
2.3 MOS晶體管電流一電壓特性
2.3.1 MOS晶體管基本結構和工作原理
2.3.2 MOS晶體管特性的數學描述
2.3.3 溝道強反型模型
2.3.4 溝道弱反型模型
2.3.5 深亞微米MOS管特性
2.3.6 等效電路和寄生電容
2.4 MOS晶體管小信號和噪聲及溫度特性
2.4.1 小信號模型
2.4.2 噪聲特性
2.4.3 溫度特性
2.5 CMOS電路中無源器件和寄生器件
2.5.1 電容
2.5.2 電阻
2.5.3 電感
2.5.4 CMOS電路的寄生器件

第三章 基本單元電路
3.1 單管共源放大電路
3.1.1 共源管的作用
3.1.2 單管放大器的偏置
3.1.3 小信號低頻特性
3.1.4 小信號高頻特性
3.1.5 放大器頻率參數
3.1.6 噪聲特性
3.2 單管阻抗變換電路
3.2.1 共漏管構成的源極電壓跟隨器
3.2.2 共柵管構成的電流跟隨器
3.3 基本放大單元
3.3.1 直流分析
3.3.2 低頻增益
3.3.3 高頻特性
3.3.4 小信號近似誤差
3.3.5 電流能力和壓擺率
3.3.6 CMOS反相放大級設計
3.3.7 其他類型反相放大級
3.4 共源共柵級聯放大單元
3.4.1 共源共柵級聯電路形式
3.4.2 低阻負載共源共柵級聯放大級（寬帶放大級）
3.4.3 恒流源負載共源共柵級聯放大級（高增益放大級）
3.4.4 噪聲特性
3.4.5 增益提升技術
……
第四章 運算放大器
第五章 連續時間濾波器
第六章 開關電容電路
第七章 過采樣數據轉換器
本書主要參考書目
參考文獻
關鍵詞索引

總之，在過去的幾十年中，模擬集成電路和系統已得到不斷發展并且逐漸成熟。在這期間，數字電路與模擬電路產生了激烈競爭，特別是數字集成電路的進步，已使微處理器和數字信號處理器承擔起大量過去由模擬系統完成的任務。但是，今天至少存在以下幾方面因素使數字電路無法完全取代模擬電路：第一，自然界是模擬量世界，因此數字信息系統解決自然界問題永遠需要模擬量到數字量轉換或數字量到模擬量轉換；第二，目前仍有許多重要的應用領域不得不使用模／數混合系統，例如，頻率特別高的應用領域；第三，要使數字系統表現出模擬電路的質量，就要很好地了解模擬集成電路設計技術，這對于數字系統設計和調試也是很重要的；第四，實際數字信號是由模擬電學量近似表示的，對數字信號的優劣的評價其實質仍是模擬量的分析問題，例如上升、下降時間，延遲時間，噪聲容限，功耗等；第五，隨著對生物系統認識的不斷深化，實時的模擬量并行計算系統也將有新的發展。正是這些原因，模擬電路以不可替代的地位在芯片級系統中發揮著越來越重要的作用。
1.2 模擬集成電路設計旨要
1.2.1 模擬電路設計的科學性與工匠性
設計的科學性（scientificnature）表現為符合規律的、建立在數學描述基礎之上的設計工作，而設計的工匠性（artnature）則表現為基于經驗、技巧和熟練程度基礎之上的設計工作。模擬電路與數字電路比較的突出特點之一是特性復雜，這是造成模擬電路設計工作表現出部分工匠性特點（即許多問題無法通過模型化方法解決）的根本原因。
第一，模擬電路中所使用的晶體管特性數學描述較復雜，難以完全用數學分析方法解決。即使在一些條件下可以分析，但為了抓住問題的本質，仍需要工程近似。這種近似是以實現技術中的各種約束為基礎，其近似分析結果主要目的是用于指導實踐，而不是理論探索。第二，考慮到計算機存貯能力和計算速度，仿真模型經常采用經驗或半經驗模型。同時，數值計算方法分析也可能產生誤差，因此基于模型設計的準確性無法完全保證。第三，芯片制造技術的特點之一是存在很大工藝參數偏差。即使建模準確、分析無誤，也無法保證分析與實際芯片的一致。因此，正確了解這些誤差、巧妙回避或利用這些誤差，要憑經驗和技巧。第四，晶體管是非線性器件，如果不做線性化近似使用，由它構成的非線性系統在理論分析方面目前還存在許多沒有解決的問題，非線性系統所具有某些特性還有待進一步認識。第五，半導體是一種敏感材料，環境變化對它的電學特性影響很大，在實際物理設計中存在多種因素無法用數學模型進行有效地描述。