CMOS模拟集成电路设计（第二版）pdf

CMOS模拟集成电路设计（第二版） 作者：（美）Phillip E. Allen，（美）Douglas R. Holberg

CMOS模拟集成电路设计（第二版） 出版社：电子工业出版社

《CMOS模拟集成电路设计（第2版）》从CMOS技术的前沿出发，将作者丰富的实践经验和教学经验相结合，对CMOS模拟电路设计的原理和技术给出了深 入和详尽的论述。《CMOS模拟集成电路设计（第2版）》有两个主要目标：

将理论与买践完美结合．在内容处理上既不肤浅也不拘泥于细节

使读者能够应用层次化设计方法进行模拟集成电路设计

第二版中讲到的多数技术和原理已为工业界读者所知，他们提出的问题和需求对《CMOS模拟集成电路设计（第2版）》的修订起到很大作用，从而使这个版本成为工程技术人员的更有价值的参考书。

《CMOS模拟集成电路设计（第2版）》的特点是其独特的设计方法，该方法可使读者循序渐进地经历仓0建实际电路的过程，并能够分析复杂的设计问题。 《CMOS模拟集成电路设计（第2版）》详细讨论了容易被忽略的问题，同时有意识地淡化了双极型模拟电路，因CMOS是模拟集成电路设计的主流工艺。

《CMOS模拟集成电路设计（第2版）》适用于具有一定基础电子学背景知识的本科高年级学生和研究生，这些背景知识包括偏置、建模、电路分析和频率响应 《CMOS模拟集成电路设计（第2版）》提供了一个完整的设计流程图（包括建模、模拟和测试），使读者能够用CMOS技术完成模拟电路的设计

《CMOS模拟集成电路设计（第2版）》特色

传授专家们在设计方法上的经验

指出初学者在设计中遇到的共性问题

每章提供的例题有助于进一步加深学生对内容的理解

包含大量习题，可作为课后作业或用于测试和考试

增加了开关电容电路的内容

在附录中提供了仿真技术的资料和如下补充内容：

CMOS模拟电路设计的电路分析的简单回顾

分析CMOS电路的计算程序

二阶系统时域和频域关系的慨述

CMOS模拟集成电路设计（第二版） 内容简介

《CMOS模拟集成电路设计（第2版）》是模拟集成电路设计课程的一本经典教材，作者从CMOS技术的前沿出发，结合丰富的工程和教学经验，对CMOS模 拟电路设计的原理和技术及容易忽略的问题给出了详尽论述，阐述了分层设计的方法。全书共分十章，主要介绍了模拟集成电路设计的背景知识，CMOS技术，器 件模型及主要模拟电路的原理和设计，包括CMOS基本单元电路（MOS开关、MOS二极管、有源电阻，电流漏、电流源、电流镜、带隙基准源、基准电流源和 电压源等），放大器，运算放大器，比较器，开关电容电路，D/A和A/D转换电路。

CMOS模拟集成电路设计（第二版） 目录

第1章 绪论

1.1 模拟集成电路设计

1.2 字符、符号和术语

1.3 模拟信号处理

1.4 VLSI混合信号电路设计模拟举例

1.5 小结

习题

参考文献

第2章 CMOS技术

2.1 基本MOS半导体制造工艺

2.2 pn结

2.3 MOS晶体管

2.4 无源元件

2.5 关于CMOS技术的其他考虑

2.6 集成电路版图

2.7 小结

习题

参考文献

第3章 CMOS器件模型

3.1 简单的MOS大信号模型(SPICE LEVEL 1)

3.2 其他MOS管大信号模型的参数

3.3 MOS管的小信号模型

3.4 计算机仿真模型

3.5 亚阈值电压区MOS模型

3.6 MOS电路的SPICE模拟

3.7 小结

习题

参考文献

第4章 模拟CMOS子电路

4.1 MOS开关

4.2 MOS二极管／有源电阻

4.3 电流漏和电流源

4.4 电流镜

4.5 基准电流和电压

4.6 带隙基准

4.7 小结

习题

参考文献

第5章 CMOS放大器

5.1 反相器

5.2 差分放大器

5.3 共源共栅放大器

5.4 电流放大器

5.5 输出放大器

5.6 高增益放大器结构

5.7 小结

习题

参考文献

第6章 CMOS运算放大器

6.1 CMOS运算放大器设计

6.2 运算放大器的补偿

6.3 两级运算放大器设计

6.4 两级运算放大器的电源抑制比

6.5 共源共栅运算放大器

6.6 运算放大器的仿真和测量

6.7 运算放大器的宏模型

6.8 小结

习题

参考文献

第7章 高性能CMOS运算放大器

7.1 缓冲运算放大器

7.2 高速／高频CMOS运算放大器

7.3 差分输出运算放大器

7.4 微功耗运算放大器

7.5 低噪声运算放大器

7.6 低电压运算放大器

7.7 小结

习题

参考文献

第8章 比较器

8.1 比较器的特性

8.2 两级开环比较器

8.3 其他开环比较器

8.4 开环比较器性能的改进

8.5 离散时间比较器

8.6 高速比较器

8.7 小结

习题

参考文献

第9章 开关电容电路

9.1 开关电容电路

9.2 开关电容放大器

9.3 开关电容积分器

9.4 两相开关电容电路的z域模型

9.5 一阶开关电容电路

9.6 二阶开关电容电路

9.7 开关电容滤波器

9.8 小结

习题

参考文献

第10章 数模和模数转换器

10.1 数模转换器简介及特性

10.2 并行数模转换器

10.3 并行数模转换器分辨率的扩展

10.4 串行数字模拟转换器

10.5 模数转换器简介和特性

10.6 串行模数转换器

10.7 中速模数转换器

10.8 高速模数转换器

10.9 过采样转换器

10.10 小结

习题

参考文献

附录A 模拟电路设计的电路分析

附录B CMOS器件性能

附录C 二阶系统的时域和频域关系

索引

CMOS模拟集成电路设计（第二版） 精彩文摘

光刻

除了氧化和沉积步骤之外，至此所有讨论到的基本半导体制造工艺都只用来实现对硅晶体的部分区域进行加工，完成这些区域选择的工艺称做光刻[12，20，21]。光刻是从光掩膜或计算机的数据库中将版图转换到晶圆上的过程。光刻的基本单元是光刻胶材料和光掩膜。光掩膜被用来使光刻胶的一些区域暴露在紫外（UV）光下，而另一些则被遮掩保护起来。所有集成电路都由许多形成器件或元件的分层结构组成，每个不同的层次都必须被物理定义为一个几何集合。为实现这一步，可先以大比例尺寸画出，然后再缩小到合适的尺寸。

然而，目前常用的做法是利用计算机辅助设计（CAD）系统来完成版图的绘制，并将其保存为电子数据格式。光刻胶是一种曝露在紫外光下就会改变特性的有机聚合体，它分为正性和负性两种。正性光刻胶被用来制作有图形存在（紫外光无法穿透）区域的掩膜版，负性光刻胶用来制作无图形存在（紫外光可以透过）区域的掩膜版。光刻工艺的第一步是将光刻胶涂在材料表面。把光刻胶滴到晶圆上的同时让晶圆以每分钟几千转的速率旋转，使光刻胶均匀散开涂覆在晶圆的表面。光刻胶的厚度只与晶圆转动的角速度有关。第二步是“软烘干”，去除光刻胶中的溶剂。再接下来就是右选择地将晶圆在紫外线下曝光。如果利用正性光刻胶，那么在紫外线下曝光的区域会随溶剂去除，只留下那些未曝光的部分；相反，如果利用负性光刻胶，那么曝光部分将不受溶剂影响，而未曝光部分将被去除。这个曝光和随后的选择性去除光刻胶的过程称做显影。然后，显影过的晶圆在高温下进行“硬烘干”，以使留下的光刻胶达到最大的黏附性。硬化过的光刻胶可以在等离子刻蚀和酸刻蚀过程中保护被选择的区域。当保护功能完成后，将光刻胶用溶剂或不损害底层的等离子束加以去除。该过程必须对集成电路制作中的每层结构重复进行。图2.1-4所示的是利用正性光刻胶确定多晶硅图形的基本光刻流程。光通过掩膜对晶圆选择性曝光的过程称做光刻。