CMOS射频集成电路设计（第二版） / 国外电子与通信教材系列
定价：￥159.00
作者： 余志平
出版时间：2024-03
出版社：电子工业出版社
- 电子工业出版社
- 9787121474538
- 1-1
- 540918
- 60266595-2
- 平塑
- 16开
- 2024-03
- 1207
- 616
- 工学
- 电子信息类
- 集成电路设计与集成系统
- 本科 研究生及以上
内容简介
这本被誉为射频集成电路设计指南的著作全面深入地介绍了设计吉赫兹（GHz）CMOS射频集成电路的细节。本书首先简要介绍了无线电发展史和无线系统原理；在回顾集成电路元件特性、MOS器件物理和模型、RLC串并联和其他振荡网络及分布式系统特点的基础上，介绍了史密斯圆图、S参数和带宽估计技术；着重说明了现代高频宽带放大器的设计方法，详细讨论了关键的射频电路模块，包括低噪声放大器（LNA）、基准电压源、混频器、射频功率放大器、振荡器和频率综合器。书中对于射频集成电路中存在的各类噪声及噪声特性（包括振荡电路中的相位噪声）进行了深入的探讨。本书最后考察了收发器的总体结构并展望了射频电路未来发展的前景。书中给出了许多非常实用的电路图和其他插图，并附有许多具有启发性的习题。
目录
目 录
第1章 无线电发展历史的间断回顾 1
1.1 引言 1
1.2 麦克斯韦和赫兹 1
1.3 真空管发明前的电子学 2
1.4 真空管的诞生 6
1.5 Armstrong和再生放大器/检波器/振荡器 9
1.6 其他无线电电路 11
1.6.1 调谐与中和式调谐射频接收器 11
1.6.2 返回式电路 12
1.7 Armstrong和超再生电路 13
1.8 Oleg Losev和第一个固态电路放大器 14
1.9 结束语 15
1.10 附录A：真空管基础 16
1.11 附录B：究竟是谁发明了无线电 24
第2章 无线通信原理概述 31
2.1 无线系统简史 31
2.1.1 新生代时期 32
2.1.2 移动电话服务的首次出现 34
2.1.3 第一代蜂窝电话系统 36
2.1.4 第二代蜂窝电话系统 37
2.1.5 第三代（3G）蜂窝电话系统 40
2.2 非蜂窝无线通信的应用 40
2.2.1 IEEE 802.11（WiFi） 40
2.2.2 蓝牙 42
2.2.3 无线个人局域网（WPAN） 42
2.2.4 超宽带（UWB） 43
2.3 香农定理、调制及其他主题 43
2.3.1 幅值调制（AM） 47
2.3.2 DSB-SC（SC-AM）与SSB 49
2.3.3 角度调制：FM和PM 53
2.3.4 数字调制 56
2.4 传播 59
2.5 结论 64
2.6 附录：其他无线系统的特性 64
第3章 无源RLC网络 67
3.1 引言 67
3.2 并联RLC谐振回路 67
3.2.1 Q值 68
3.2.2 谐振时的支路电流 69
3.2.3 带宽与Q值 69
3.2.4 铃振与Q值 70
3.3 串联RLC网络 70
3.4 其他谐振RLC网络 71
3.5 作为阻抗变换器的RLC网络 72
3.5.1 最大功率传输理论 72
3.5.2 L形匹配 72
3.5.3 ? 形匹配 74
3.5.4 T形匹配 75
3.5.5 作为阻抗匹配网络的抽头电容谐振器 76
3.5.6 抽头电感匹配 78
3.5.7 双抽头谐振器 79
3.6 实例 80
3.6.1 L形匹配求解 81
3.6.2 ? 形匹配求解 81
3.6.3 抽头电容匹配求解 82
3.6.4 抽头电感匹配求解 82
习题 83
第4章 无源集成电路元件的特性 88
4.1 引言 88
4.2 射频情况下的互连线：趋肤效应 88
4.3 电阻 92
4.4 电容 94
4.5 电感 104
4.5.1 螺旋电感 104
4.5.2 键合线电感 111
4.5.3 其他电感公式 112
4.6 变压器 114
4.6.1 单片变压器的实现方法 116
4.6.2 平面变压器的解析模型 118
4.7 高频时的互连选择 120
4.8 小结 123
4.9 附录：电容方程总结 123
习题 124
第5章 MOS器件物理特性回顾 127
5.1 引言 127
5.2 MOS简史 127
5.3 场效应管：一个小故事 128
5.4 MOSFET物理特性：长沟道近似 128
5.4.1 线性区（三极管区）的漏极电流 130
5.4.2 饱和区的漏极电流 131
5.4.3 沟道长度调制 131
5.4.4 动态元件 132
5.4.5 高频品质因子 134
5.4.6 长沟道限制内的工艺尺寸等比例缩小规律 136
5.5 弱反型区（亚阈值区）的工作情况 136
5.5.1 基础知识 137
5.5.2 亚阈值模型公式 138
5.5.3 亚阈值模型小结 139
5.6 短沟道情况下的MOS器件物理特性 139
5.6.1 速度饱和对晶体管动态特性的影响 141
5.6.2 阈值电压的降低 141
5.6.3 衬底电流 142
5.6.4 栅极电流 142
5.7 其他效应 142
5.7.1 背栅偏置 142
5.7.2 温度的变化 143
5.7.3 垂直电场方向上的迁移率降低 144
5.8 小结 144
5.9 附录A：0.5 ?m Level-3 SPICE模型 144
5.10 附录B：Level-3 SPICE模型 145
5.11 附录C：Level-1 MOS模型 149
5.12 附录D：一些非常粗略的尺寸缩小规律 150
习题 151
第6章 分布参数系统 154
6.1 引言 154
6.2 集总和分布参数范畴之间的联系 156
6.3 重复结构的策动点阻抗 156
6.4 关于传输线的更详细讨论 157
6.4.1 有损传输线的集总参数模型 158
6.4.2 有损传输线的特征阻抗 158
6.4.3 传播常数 158
6.4.4 ? 与传输线参数的关系 159
6.5 有限长传输线的特性 162
6.5.1 终端匹配的传输线 162
6.5.2 终端接上任意负载阻抗的传输线 162
6.6 传输线公式小结 164
6.7 人工传输线 164
6.7.1 集总参数传输线的截止频率 165
6.7.2 终止集总参数传输线 165
6.7.3 m参数半段网络 166
6.8 小结 166
习题 167
第7章 史密斯圆图和S参数 169
7.1 引言 169
7.2 史密斯圆图 169
7.3 S参数 172
7.4 附录A：关于单位的一些说明 174
7.5 附录B：为什么采用50 ?（或75 ?） 175
习题 177
第8章 带宽估算方法 179
8.1 引言 179
8.2 开路时间常数方法 179
8.2.1 观察与解释 181
8.2.2 开路时间常数的精度 181
8.2.3 其他重要考虑 182
8.2.4 一些有用的公式 183
8.2.5 其他公式 184
8.2.6 设计实例 189
8.2.7 开路时间常数方法小结 195
8.3 短路时间常数方法 196
8.3.1 引言 196
8.3.2 背景材料 196
8.3.3 观察与解释 197
8.3.4 短路时间常数的精度 197
8.3.5 其他重要考虑 198
8.3.6 小结与结论 199
8.4 补充读物 199
8.5 上升时间、延时及带宽 200
8.5.1 引言 200
8.5.2 级联系统的延时 200
8.5.3 级联系统的上升时间 201
8.5.4 上升时间相加规则的一个（简单）应用 203
8.5.5 带宽-上升时间之间的关系 203
8.5.6 开路时间常数、上升时间相加及带宽缩小 204
8.6 小结 205
习题 205
第9章 高频放大器设计 208
9.1 引言 208
9.2 利用零点增大带宽 208
9.2.1 并联补偿放大器 208
9.2.2 并联补偿：设计实例 212
9.2.3 更多的有关利用零点增大带宽的方法 213
9.2.4 二端口网络带宽增大电路 215
9.3
第1章 无线电发展历史的间断回顾 1
1.1 引言 1
1.2 麦克斯韦和赫兹 1
1.3 真空管发明前的电子学 2
1.4 真空管的诞生 6
1.5 Armstrong和再生放大器/检波器/振荡器 9
1.6 其他无线电电路 11
1.6.1 调谐与中和式调谐射频接收器 11
1.6.2 返回式电路 12
1.7 Armstrong和超再生电路 13
1.8 Oleg Losev和第一个固态电路放大器 14
1.9 结束语 15
1.10 附录A：真空管基础 16
1.11 附录B：究竟是谁发明了无线电 24
第2章 无线通信原理概述 31
2.1 无线系统简史 31
2.1.1 新生代时期 32
2.1.2 移动电话服务的首次出现 34
2.1.3 第一代蜂窝电话系统 36
2.1.4 第二代蜂窝电话系统 37
2.1.5 第三代（3G）蜂窝电话系统 40
2.2 非蜂窝无线通信的应用 40
2.2.1 IEEE 802.11（WiFi） 40
2.2.2 蓝牙 42
2.2.3 无线个人局域网（WPAN） 42
2.2.4 超宽带（UWB） 43
2.3 香农定理、调制及其他主题 43
2.3.1 幅值调制（AM） 47
2.3.2 DSB-SC（SC-AM）与SSB 49
2.3.3 角度调制：FM和PM 53
2.3.4 数字调制 56
2.4 传播 59
2.5 结论 64
2.6 附录：其他无线系统的特性 64
第3章 无源RLC网络 67
3.1 引言 67
3.2 并联RLC谐振回路 67
3.2.1 Q值 68
3.2.2 谐振时的支路电流 69
3.2.3 带宽与Q值 69
3.2.4 铃振与Q值 70
3.3 串联RLC网络 70
3.4 其他谐振RLC网络 71
3.5 作为阻抗变换器的RLC网络 72
3.5.1 最大功率传输理论 72
3.5.2 L形匹配 72
3.5.3 ? 形匹配 74
3.5.4 T形匹配 75
3.5.5 作为阻抗匹配网络的抽头电容谐振器 76
3.5.6 抽头电感匹配 78
3.5.7 双抽头谐振器 79
3.6 实例 80
3.6.1 L形匹配求解 81
3.6.2 ? 形匹配求解 81
3.6.3 抽头电容匹配求解 82
3.6.4 抽头电感匹配求解 82
习题 83
第4章 无源集成电路元件的特性 88
4.1 引言 88
4.2 射频情况下的互连线：趋肤效应 88
4.3 电阻 92
4.4 电容 94
4.5 电感 104
4.5.1 螺旋电感 104
4.5.2 键合线电感 111
4.5.3 其他电感公式 112
4.6 变压器 114
4.6.1 单片变压器的实现方法 116
4.6.2 平面变压器的解析模型 118
4.7 高频时的互连选择 120
4.8 小结 123
4.9 附录：电容方程总结 123
习题 124
第5章 MOS器件物理特性回顾 127
5.1 引言 127
5.2 MOS简史 127
5.3 场效应管：一个小故事 128
5.4 MOSFET物理特性：长沟道近似 128
5.4.1 线性区（三极管区）的漏极电流 130
5.4.2 饱和区的漏极电流 131
5.4.3 沟道长度调制 131
5.4.4 动态元件 132
5.4.5 高频品质因子 134
5.4.6 长沟道限制内的工艺尺寸等比例缩小规律 136
5.5 弱反型区（亚阈值区）的工作情况 136
5.5.1 基础知识 137
5.5.2 亚阈值模型公式 138
5.5.3 亚阈值模型小结 139
5.6 短沟道情况下的MOS器件物理特性 139
5.6.1 速度饱和对晶体管动态特性的影响 141
5.6.2 阈值电压的降低 141
5.6.3 衬底电流 142
5.6.4 栅极电流 142
5.7 其他效应 142
5.7.1 背栅偏置 142
5.7.2 温度的变化 143
5.7.3 垂直电场方向上的迁移率降低 144
5.8 小结 144
5.9 附录A：0.5 ?m Level-3 SPICE模型 144
5.10 附录B：Level-3 SPICE模型 145
5.11 附录C：Level-1 MOS模型 149
5.12 附录D：一些非常粗略的尺寸缩小规律 150
习题 151
第6章 分布参数系统 154
6.1 引言 154
6.2 集总和分布参数范畴之间的联系 156
6.3 重复结构的策动点阻抗 156
6.4 关于传输线的更详细讨论 157
6.4.1 有损传输线的集总参数模型 158
6.4.2 有损传输线的特征阻抗 158
6.4.3 传播常数 158
6.4.4 ? 与传输线参数的关系 159
6.5 有限长传输线的特性 162
6.5.1 终端匹配的传输线 162
6.5.2 终端接上任意负载阻抗的传输线 162
6.6 传输线公式小结 164
6.7 人工传输线 164
6.7.1 集总参数传输线的截止频率 165
6.7.2 终止集总参数传输线 165
6.7.3 m参数半段网络 166
6.8 小结 166
习题 167
第7章 史密斯圆图和S参数 169
7.1 引言 169
7.2 史密斯圆图 169
7.3 S参数 172
7.4 附录A：关于单位的一些说明 174
7.5 附录B：为什么采用50 ?（或75 ?） 175
习题 177
第8章 带宽估算方法 179
8.1 引言 179
8.2 开路时间常数方法 179
8.2.1 观察与解释 181
8.2.2 开路时间常数的精度 181
8.2.3 其他重要考虑 182
8.2.4 一些有用的公式 183
8.2.5 其他公式 184
8.2.6 设计实例 189
8.2.7 开路时间常数方法小结 195
8.3 短路时间常数方法 196
8.3.1 引言 196
8.3.2 背景材料 196
8.3.3 观察与解释 197
8.3.4 短路时间常数的精度 197
8.3.5 其他重要考虑 198
8.3.6 小结与结论 199
8.4 补充读物 199
8.5 上升时间、延时及带宽 200
8.5.1 引言 200
8.5.2 级联系统的延时 200
8.5.3 级联系统的上升时间 201
8.5.4 上升时间相加规则的一个（简单）应用 203
8.5.5 带宽-上升时间之间的关系 203
8.5.6 开路时间常数、上升时间相加及带宽缩小 204
8.6 小结 205
习题 205
第9章 高频放大器设计 208
9.1 引言 208
9.2 利用零点增大带宽 208
9.2.1 并联补偿放大器 208
9.2.2 并联补偿：设计实例 212
9.2.3 更多的有关利用零点增大带宽的方法 213
9.2.4 二端口网络带宽增大电路 215
9.3
