图书前言

前言

在信息技术与电子工程的广阔天地中,模拟集成电路设计如同一颗璀璨的明珠,闪耀着独特的光芒。它不仅在现代电子设备中发挥着关键作用,更是推动科技进步的重要一环。为此,我们迫切需要一本系统传授模拟集成电路设计知识的教材,以满足高等学校学生和工程师的学习需求。

《CMOS模拟集成电路设计——理论、方法与工程实现》正是为此而编写的。本书的编写团队由多位在模拟集成电路设计领域拥有丰富经验的学者和工程师组成,他们将自身多年的教学经验和研究成果凝聚于此,力求为读者提供一部内容翔实、结构严谨的教材。

全书共分为10章,涵盖了从基础理论到高级应用的模拟集成电路设计知识。本书的第1章从身边常见的模拟集成电路入手,讲解模拟集成电路的分类、设计流程及工具,并引出本书的贯穿项目——放大器。第2章详细介绍了MOS器件的IV特性和小信号等效模型,为后续章节的设计提供了坚实的理论基础,并讲解了使能控制部分的设计方法。第3章阐述了电流镜的工作原理,给出了电流镜的设计方法、影响电流复制精度的关键因素及其优化解决方案,并讨论如何实现高精度、高稳定性的电流输出。第4章介绍了放大器输入级的常用拓扑结构,如共源放大器和基本差分放大器。第5章探讨了增益提升的结构,介绍了共源共栅放大器、差分式共源共栅放大器和折叠共源共栅放大器。第6章介绍了多种输出级结构,包括共源极放大器、源极跟随器以及AB类输出缓冲器,并讨论了防止放大器振荡的多种方法。第7章介绍了放大器的整体设计方法和工程优化思路。第8章介绍了低压差线性稳压器的原理和结构,利用贯穿项目的放大器构成了一个能输出稳定电压并具有一定驱动能力的电路模块。第9章介绍了一种独特的电路设计——带隙基准源,这种设计利用放大器构建一个高度稳定的电路模块,能够在环境温度变化的情况下产生稳定的参考电压,这对于确保电子设备在不同温度条件下正常工作至关重要。最后,第10章利用放大器设计了一个振荡器,满足许多电子设备需要稳定频率源的需求。

本书的一大亮点在于通过放大器设计这一贯穿项目,使读者能够在实际工程中应用所学知识,真正做到理论与实践相结合。在介绍电路原理时,本书简化了部分MOS器件的二级效应,以便读者能够更直观地理解关键知识点。同时,本书提供了丰富的参考文献,便于读者深入研究。

在本书的编写过程中,编者们各司其职、通力合作。蔺智挺老师参与了第1章、第4章、第5章和第8章的编写工作,魏广芬老师参与了第2章、第3章和第9章的编写工作,张国强老师承担了第3章、第6章和第10章的内容,刘名果老师编写了第1章、第4章、第5章和第9章的内容。张侠高级工程师负责版式模板的设计、企业笔试面试题以及企业级案例资源的整理,郭唯工程师专注于第7章的编写和企业级案例资源的提供。每一位编者都在各自的领域内倾注了大量心血,确保内容准确翔实、结构严谨。

特别感谢所有为本书付出辛勤劳动的同人们。感谢谷硕、龙淼绘制了书中部分电路图,感谢参与校对和审核工作的各位老师和同事们。没有大家的共同努力,本书不可能如此顺利地呈现在读者面前。同时,我们也要感谢高等学校和企业在本书编写过程中提供的宝贵资源和支持。

科技之进步,如同奔腾的江河,汇聚万千智慧与汗水; 时代之发展,犹如壮丽的交响乐,离不开每个音符的和谐共鸣。愿本书成为各位读者探索模拟集成电路设计领域的启明星,激励更多有志之士投身于这一充满挑战与机遇的事业。仰望星空,感恩造物的奇妙; 脚踏实地,铭记每一份付出。相信通过大家的不懈努力,科技之未来必将更加辉煌,民族之智慧定会更加耀眼。

蔺智挺

2025年3月