电子信息前沿技术丛书：模拟CMOS集成电路设计（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Behzad Razavi 著，池保勇 译

图书标签:

• 模拟电路
• CMOS
• 集成电路设计
• 电子信息
• 电路分析
• 模拟电路设计
• 射频电路
• 低功耗设计
• 高等教育
• 教材

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302489856

版次：2

商品编码：12288756

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-12-01

用纸：胶版纸

页数：647

字数：1008000

编辑推荐

　　

广泛采用的模拟电路设计教材（第2版）

“模拟ＣＭＯＳ集成电路设计”提供了模拟ＣＭＯＳ集成电路分析与设计的新视角。这本教材既强调基本原理，也强调对现代模拟电路设计至关重要的新范式。拉扎维教授用清晰而又直观的语言让读者逐渐理解模拟和混合信号集成电路中的重要概念。

拉扎维教授编著的这本教材提供了许多新的内容来增强读者的学习体验：

鳍式晶体管；

增加了一章来讨论低压纳米CMOS电路设计；

增加了边栏突出纳米CMOS电路设计的重要知识点；

基于波特图和Middlebrook技术的反馈系统分析；

增加了奈奎斯特稳定性判据及其应用的章节；

低压能隙基准源；

100多个新的例题。

　　

内容简介

　　

拉扎维教授编著的《模拟CMOS集成电路设计》一书出版于2001年。由于其内容编排合理，讲述方式由浅入深，注重电路直观分析能力的培养，并安排了大量的例题及课后习题，该书一经面世，即在世界范围内引起了强烈反响，迅速被国内外各大高校采用为微电子、电子工程等专业的本科生或研究生教材，成为与P.R.Gray等编著的Analysis and Design of Analog Integrated Circuits齐名的模拟集成电路经典教材。
　　 但是，从2001年至今，CMOS工艺已经发生了巨大变化，晶体管特征尺寸不断缩小，导致衡量晶体管性能的电路参数（跨导效率、特征频率和本征增益）发生了很大变化，加之电源电压不断下降导致传统电路拓扑结构的应用受到限制，期间也出现了新的模拟集成电路分析与设计方法，以上的这些因素都要求对原来的教材内容进行改写。本书第二版正是在此背景下编写的。该版在保留第一版编写特色的前提下，大幅增加了电路设计的叙述篇幅，如第11章专门讨论了纳米CMOS工艺下的电路设计策略和循序渐进的运算放大器设计方法，有利于培养读者的电路设计能力。该版本还引入了波特图和MiddleBrook分析法来分析反馈网络的特性，增加了奈奎斯特稳定性判据、鳍式晶体管（FinFET）、新偏置电路技术及低压能隙基准源等内容，有利于读者跟踪*新的模拟集成电路设计技术。该版本还增加了很多新的例题，并更新了课后习题。我相信改版后的这本教材更加适合于现阶段相关专业本科生和研究生课程教学的需要，也适合作为一线工作的集成电路设计工程师的常用参数书。
　　 由McGraw-Hill出版社出版的《模拟CMOS集成电路设计（第2版）》共包含19章内容。清华大学出版社在引进影印版本时，根据国内教育教学情况进行了删减：（1）考虑到振荡器和锁相环属于高频电路内容，专门的通信电路或射频电路教材均会对其进行详细介绍，将原版本中的第15章“振荡器”和第16章“锁相环”相关内容删除；（2）考虑到国内相关专业普遍开设了专门的“半导体器件物理”“集成电路工艺”等课程，将原版本中的第16章“MOS器件与模型”和第17章“CMOS制造工艺”相关内容删除。

作者简介

毕查德·拉扎维(Behzad Razavi)，1985年在谢里夫理工大学取得电子工程学士学位，1988年和1992年在斯坦福大学取得电子工程硕士学位和电子工程博士学位。毕业后至1996年期间，他在AT&T;贝尔实验室和惠普实验室工作。从1996年开始，他先后以副教授和教授身份在加州大学洛杉矶分校工作。他当前的研究领域包括无线收发机、频率合成器、应用于高速数据通信的锁相环、时钟恢复电路和数据变换器。
拉扎维教授在1992—1994年担任普林斯顿大学的兼职教授，在1995年担任斯坦福大学的兼职教授。1993—2002年，他担任国际固态电路会议（ISSCC）的技术程序委员会委员，1998—2002年，他担任超大规模集成电路会议（VLSI）的技术程序委员会委员。他也曾担任IEEE固态电路杂志（JSSC）、IEEE电路和系统汇刊、国际高速电子学杂志的客座编辑和副主编。
拉扎维教授获得过1994年ISSCC会议Beatrice卓越编辑奖、1994年欧洲固态电路会议上*佳论文奖、1995年和1997年ISSCC会议*佳专题研讨会奖、1997年TRW创新教学奖、1998年IEEE定制集成电路会议*佳论文奖、2001年McGraw-Hill年度*佳新书奖。他是2001年ISSCC Jack Kilby优秀学生论文奖和Beatrice卓越编辑奖的共同获奖人。他获得过2006年Lockheed Martin卓越教学奖、2007年UCLA教员Senate教学奖、2009年和2012年CICC*佳邀请论文奖。他是2012年VLSI电路会议*佳学生论文奖和2013年CICC*佳论文奖的共同获奖人。他还是ISSCC 50年历史上发表论文*多的10个作者之一。他获得过2012年固态电路Donald Pederson奖和2014年美国工程教育协会PSW教学奖。
拉扎维教授是IEEE杰出讲演人，IEEE院士。他是Principles of Data Conversion System Design、RF Microelectronics、Design of Analog CMOS Integrated Circuits、Design of Integrated Circuits for Optical Communications和Fundamentals of Microelectronics的作者以及Monolithic Phase-Locked Loops and Clock Recovery Circuits和Phase-Locking in High-Performance Systems的主编。

前言/序言

　　第2版前言　　当我将这本书第1版的出版提案交给出版商时，他们向我提出了两个问题： ①在数字化世界中，模拟电路书籍有什么样的未来需求？②出版一本仅介绍CMOS工艺的电路设计书籍是否明智？这本书标题中的关键词“模拟”和CMOS正好反映了他们的问题。　　幸运的是，这本书出版后受到了学生、教师和工程师的热烈欢迎，已经被世界范围内的数百所高校采用为教材或参考书，翻译成五种语言，并被引用6500余次。　　从这本书的第1版出版至今，尽管模拟电路设计的许多基本原理没有变化，但由于下面的这些原因，需要对这本书进行改版： CMOS工艺向更小尺寸、更低电源电压的技术迁移，新的分析与设计方法以及某些内容需要更详细的阐述。这次改版主要体现在如下方面：　　更加强调现代CMOS工艺，并汇聚成新增加的一章(第11章)，该章讨论了纳米CMOS工艺下的设计策略和循序渐进的运算放大器设计方法；　　通过引入波特图和Middlebrook分析法，扩展了反馈内容；　　考虑到通常使用的波特图判据无法用来判断某些通用系统的稳定性，增加了使用奈奎斯特判据进行稳定性分析的新章节；　　增加了鳍式晶体管(FinFET)的内容；　　增加了边栏突出纳米CMOS电路设计的重要知识点；　　增加了偏置电路技术的新章节；　　增加了介绍低压能隙基准源的内容；　　新增加了100多个例题。　　一些任课教师问我们为何仍以平方率器件来开始讲解。这主要有两个原因： ① 这样的安排作为一个直观的切入点，为分析放大器的可允许电压摆幅等性能提供了特别的价值； ②尽管16nm及更先进工艺的FinFET器件具有非常短的沟道长度，这些器件仍近似表现出平方率器件特性。　　本书附有课后习题解答和一套新的课件，可以从www.mhhe.com/razavi下载。　　毕查德·拉扎维　　2015年7月　　第1版前言　　在过去的20年中，CMOS工艺在模拟集成电路领域得到广泛应用，提供了低成本、高性能的实现方案，并逐渐占据主流市场位置。虽然硅基双极型工艺和Ⅲ�并踝迤骷�仍能发现应用商机，但对于目前复杂的混合信号系统集成来说，只有CMOS工艺是一种可行的实现方案。随着沟道长度逐步缩小到0.05μm，CMOS工艺将在未来的20年中继续在电路设计中得到广泛应用。　　模拟电路设计技术也随着工艺技术的发展而发展。包含几十个晶体管、处理微弱连续时间信号的高压、高功耗模拟电路已经逐渐被包含数千个器件、以处理强离散时间信号为主的低压、低功耗系统所代替。举例来说，10年前使用的许多模拟电路技术由于无法适应在低压下工作而不再被采用。　　本书讲述模拟CMOS集成电路的分析与设计方法，重点阐述当前产业背景下学生和一线工作的工程师需要掌握的基本原理和新理念新方法。由于模拟电路设计同时强调直观认识和严密分析，每一个概念都先从直观认识的角度引入，然后进行仔细的分析。目标是打下坚固的基础，并培养通过审视来分析电路的方法，从而使读者能了解在哪些电路中可以做何种简化，并预期每一步简化中引入的误差大小。这种处理方式也使读者不需花费额外的精力就可以用这本书中学到的概念来分析双极型电路。　　我已经在UCLA和工业界讲授过这本书中的绝大部分内容，每一次授课时都会对讲授的顺序、方式和内容进行重新梳理。就像读者能从此书中看到的那样，我在编著或讲授时遵从了四条黄金法则： ①我会就读者为什么需要了解即将要学习的概念进行解释； ②我将自己放在读者的位置，预测他/她在第一次阅读各部分内容时可能会遇到的问题； ③考虑到第二条规则，我假设自己只掌握了读者第一次阅读时所拥有的知识，并尽力和读者一起成长，因此会经历与读者同样的思索过程； ④我先以简单但可能不太精确的语言来介绍核心概念，并逐渐增加必要的修正来达到最终精确的想法。最后一条规则在讲授电路课时尤为重要，因为它允许读者观察拓扑的演变，从而能够同时学会电路的分析与综合。　　这本教材包含有16章，每章内容和章节顺序都经过仔细衡量，从而为无论是自学还是3个月或6个月的学期课程学习提供自然的流程。与一些其他的模拟电路设计教科书不同，我们在开始时仅介绍最少量的MOS器件物理的内容，而将更深入的器件特性和制造工艺细节分配到了后面的各章中。对于一个专家来说，这本书介绍的初级器件物理内容可能显得过度简化了，但是我的经验表明： ①初次接触本书内容的读者在他们学习电路知识前并不能领会高阶器件效应和制造工艺，因为他们不明白其中的相关性； ②如果表达合适，这种简单阐述也包含了学习基本电路所需要的足够知识； ③在读者进行了大量的电路分析和设计之后，能够更加有针对性地学习先进的器件机理和工艺步骤。　　第1章为读者提供了学习这本书的背景。　　第2章讲述了MOS器件的基本物理知识和工作原理。　　第3~5章分别讲述单级放大器、差分放大器和电流镜，介绍了通过有效的分析工具来审视定量分析基本电路的行为。　　第6~7章介绍了噪声和频率响应这两个电路的非理想特性。比较早地介绍噪声有利于读者领会在后续电路分析时考虑其影响。　　第8~10章分别讲述了反馈、运算放大器和反馈系统中的稳定性。通过对反馈特性的分析，激励读者去设计高性能、稳定的运算放大器并理解在速度、精度和功耗等方面的折中考虑。　　第11~13章涵盖了更深入的内容： 能隙基准源、基本的开关电容电路、非线性和失配效应。这些内容在目前绝大多数的模拟和混合信号系统中非常重要，因此被纳入本书中。　　第14章涉及高阶MOS器件效应和模型，重点在电路设计方面的含义。如果喜欢，这一章可以直接跟在第2章之后学习。　　第15章描述了CMOS制造工艺，并简单介绍了版图设计规则。　　第16章讲述了模拟和混合信号电路的版图设计和封装技术，描述了许多直接影响电路性能的工程性因素和各种解决技术。　　读者需要具有电子电路和器件的基本知识，包括pn结、小信号工作的概念、等效电路和简单偏置。如果用作高年级本科生的选修课程，3个月学期的课程可以讲授第1~8章的内容，6个月学期的课程可以讲授第1~10章的内容。如果用作研究生一年级的课程，3个月学期的课程可以讲授第1~11章及第12~14章中某一章的内容，6个月学期的课程可以讲授本书的全部内容。　　每一章内容后的课后习题可以扩展读者对本章内容的理解，并补充对实际工程因素的认识。授课教师可以获取课后习题的解答。

《微电子器件的量子力学基础与高级应用》 内容简介 本书深入探讨了现代微电子器件赖以生存和发展的量子力学原理，并在此基础上，拓展至当前最前沿的微电子技术及其潜在应用。本书旨在为电子科学与技术、微电子学、材料科学等相关领域的学生、研究人员及工程师提供一个坚实而全面的理论框架，帮助他们理解微观世界如何塑造宏观的计算能力，并预测未来技术的发展方向。 第一部分：量子力学基础及其在微电子学中的体现 我们将从量子力学的基本概念入手，逐步深入到其在描述微电子器件行为时的关键作用。 量子力学的基本假设与方程： 本部分将详细阐述薛定谔方程，包括其时间依赖和时间独立形式，以及波函数的物理意义，如概率密度。我们将探讨量子态、算符、本征值和本征态等核心概念，理解它们如何描述电子在材料中的行为。 量子叠加与纠缠： 介绍量子叠加原理，解释一个粒子如何能够同时处于多种状态的叠加态。在此基础上，进一步阐述量子纠缠这一独特的量子现象，理解其在信息处理和通信领域的重要意义。 能量量子化与能带理论： 重点讲解电子在周期性势场（如晶体材料）中的行为，推导出能带理论。详细阐述价带、导带、禁带宽度等概念，以及它们如何决定材料的导电特性（导体、半导体、绝缘体）。我们将深入分析不同晶体结构（如FCC、BCC、DC）下能带的形成和演化。 量子隧穿效应： 详细解析量子隧穿现象，解释电子如何能够穿越比其能量更高的势垒。我们将通过数学模型（如WKB近似）来量化隧穿概率，并讨论其在各种微电子器件中的应用，如扫描隧道显微镜（STM）和闪存器件。 电子的散射与输运： 探讨电子在晶体材料中的运动并非自由的，会受到晶格振动（声子）、杂质、缺陷等因素的散射。介绍不同散射机制（如声子散射、空位散射、杂质散射）对电子迁移率的影响，并引入玻尔兹曼输运方程，用于描述宏观电学性质与微观输运过程的联系。 二维电子气（2DEG）与低维器件： 深入研究在界面、表面或超薄层中形成的二维电子气。分析其独特的量子限制效应，以及由此产生的特殊电学和光学性质。我们将介绍MOSFET中的2DEG，以及量子阱、量子线、量子点等低维结构的基本概念。 第二部分：前沿微电子器件的量子力学视角 在建立扎实的量子力学基础后，我们将把这些原理应用到当前和未来的微电子器件设计与分析中。 半导体物理与器件（量子模型）： PN结与二极管： 从量子力学的角度解释PN结的形成，包括费米能级、耗尽区、内建电场等。分析载流子在电场作用下的扩散和漂移，以及PN结的伏安特性。 MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）： 详细讲解MOSFET的工作原理，特别关注其在亚微米和纳米尺度下的量子效应。分析阈值电压的由来，沟道电荷的形成与调制，以及载流子输运中的量子限制和短沟道效应。我们将探讨量子尺寸效应（QSE）和氧化层隧穿效应（OTE）对MOSFET性能的影响。 双极结型晶体管（BJT）： 从载流子注入、扩散和复合的角度，利用量子力学原理解释BJT的放大作用。 高迁移率晶体管（HMT）： 重点介绍应变硅（strained silicon）、沟道掺杂（channel doping）等技术如何通过改变材料的能带结构和载流子散射特性来提高迁移率，并从量子力学角度分析其机理。 新兴半导体材料与器件： III-V族半导体（如GaAs, InP）： 分析其与硅不同的能带结构（如直接带隙），及其在高频、光电器件中的优势。 二维材料（如石墨烯、过渡金属二硫化物-TMDs）： 深入研究石墨烯独特的狄拉克锥能带结构，以及TMDs的半导体特性。探讨它们在新型晶体管、传感器、光电器件中的应用潜力，重点分析量子限制效应、表面散射和激子效应。 宽禁带半导体（如GaN, SiC）： 分析其高击穿电压、高热导率等特性，在电力电子、高频器件中的重要性，并从能带结构角度解释这些优势。 量子信息器件与计算： 量子比特（Qubit）的实现： 探讨不同的量子比特实现方案，包括超导量子比特、囚禁离子、半导体量子点、拓扑量子比特等，并分析每种方案中涉及的量子力学原理（如自旋、能级、叠加态、纠缠）。 量子算法与器件要求： 简要介绍Shor算法、Grover算法等，并分析实现这些算法对量子比特的相干性、读出精度、门操作保真度等提出的严苛要求。 量子退火与模拟： 介绍量子退火器的工作原理，以及其在优化问题解决中的应用，并探讨其与经典计算的协同。 纳米电子学与自旋电子学： 纳米线与量子点器件： 详细分析纳米线和量子点中的量子限制效应，及其在新型传感器、低功耗逻辑器件、单电子器件中的应用。 自旋电子学器件（如磁隧道结-MTJ、自旋场效应晶体管-SFET）： 介绍电子自旋在信息存储和处理中的应用。分析磁隧道结中的隧道磁电阻效应（TMR），以及利用电子自旋产生和操纵电流的自旋电子器件。 巨磁电阻（GMR）与隧道磁电阻（TMR）： 从量子力学和散射理论的角度解释GMR和TMR效应，及其在硬盘读取头、MRAM等中的应用。 第三部分：建模、仿真与未来展望 量子器件的建模与仿真技术： 半经典模型与量子模型： 介绍用于描述器件行为的常用模型，如Drift-Diffusion模型，以及其在量子效应下的局限性。 量子输运模拟方法： 重点介绍非平衡格林函数（NEGF）方法，以及其在模拟纳米尺度器件中量子输运（如相干输运、退相干）的关键作用。 第一性原理计算（DFT）： 阐述密度泛函理论（DFT）如何用于计算材料的电子结构，预测其性质，并为器件设计提供基础。 紧束缚模型（Tight-binding）： 介绍紧束缚模型在模拟低维材料和复杂晶体结构中的应用。 微电子技术面临的挑战与未来发展趋势： 摩尔定律的极限与后摩尔时代： 探讨当前CMOS技术所面临的物理极限，如功耗墙、漏电流、量子隧穿等。 超越CMOS的计算范式： 展望未来的计算技术，如类脑计算、光计算、生物计算等，以及它们与量子计算的潜在结合。 材料创新与器件集成： 强调新材料的发现和开发对于突破现有技术瓶颈的重要性，以及多功能异质集成技术的发展方向。 可持续微电子： 讨论在设计和制造过程中如何考虑能效和环境影响，实现可持续的微电子发展。 本书通过系统性的梳理和深入的分析，力求使读者能够深刻理解微电子器件的本质，洞察当前技术发展的瓶颈，并激发对未来创新技术的研究热情。我们相信，掌握量子力学原理并将其应用于器件设计，是理解和推动微电子技术不断前进的关键。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计我真的非常喜欢，那种简约又不失专业感的风格，一下子就抓住了我的眼球。拿到手之后，质感也比我想象中的要好很多，纸张的厚度适中，印刷清晰，翻阅起来非常舒适，没有那种廉价感。我之前也接触过不少技术类的书籍，有些虽然内容扎实，但封面设计就显得比较普通，甚至有些陈旧，阅读体验会打折扣。但这本书不同，它在视觉上的吸引力就很高，让我很有立刻打开阅读的冲动。而且，书的排版布局也很合理，字体大小、行间距都拿捏得恰到好处，即使长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。我尤其欣赏它在细节上的处理，比如章节之间的过渡页，以及重要概念的标注方式，都显得很有条理，不像一些书那样杂乱无章。总而言之，从拿到书的那一刻起，我就觉得这是一本用心制作的书，它在细节上的考究，让我对后续的内容充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，一本好的技术书籍，不仅仅是内容的深度，更在于它能否让读者“看得懂”，并且“学得会”。这本书给我的第一印象就是它的逻辑性非常强，从最基础的概念入手，然后循序渐进地深入到更复杂的主题。我最看重的是它在概念解释上的清晰度，很多抽象的技术名词，在书中都有非常形象的比喻或者具体的例子来辅助理解。这对于像我这样，在某些领域还不是那么精通的读者来说，简直是福音。不像有些书，上来就堆砌大量的公式和术语，让人看了云里雾里。这本书的作者显然是花了很多心思来设计教学路径，能够一步步引导读者建立起扎实的知识体系。而且，它在讲解每一个重要概念的时候，都会强调其背后的原理和应用场景，这让我不仅知其然，更知其所以然，学习效率大大提高。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本优秀的著作，不仅仅是知识的传递，更重要的是能激发读者的思考和探索欲。这本书在这方面做得相当到位。在讲解某个技术点时，作者并没有止步于简单的介绍，而是会提出一些开放性的问题，或者引导读者去思考技术的局限性以及未来的发展方向。这种“抛砖引玉”式的写作风格，让我感觉自己不仅仅是被动地接受信息，而是在主动地参与到知识的构建过程中。我常常会在读完某一个章节后，停下来思考作者提出的问题，甚至会主动去查阅一些相关的资料，这极大地拓展了我的知识边界。这种深层次的互动，让阅读过程变得充满乐趣和挑战，也让我对这个领域产生了更浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容更新方面，我认为做得非常及时。我了解，电子信息技术是日新月异的，很多技术书籍往往会因为出版周期的问题，内容就已经过时了。但这本书在我翻阅过程中，能明显感觉到它对最新技术趋势的把握。尤其是在一些前沿技术的探讨上，作者的视角非常独到，引用的文献和资料也非常新。这对于我这样需要紧跟行业发展，不断学习新知识的从业者来说，具有非常重要的价值。我不再需要担心我学到的知识会很快被淘汰，而是能够站在巨人的肩膀上，去探索更广阔的领域。这种“与时俱进”的内容，让我觉得这本书的投资是非常值得的，它能帮助我在激烈的行业竞争中保持优势。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在行业内摸爬滚打多年的工程师，我深知理论知识和实际工程之间的差距。很多技术书籍偏重理论，脱离实际，读起来像是“空中楼阁”，很难应用到实际工作中。然而，这本书在这一点上做得非常出色。它在讲解理论知识的同时，非常注重与实际工程应用的结合。我尤其喜欢它在每一章节后面附带的“工程实践”或者“案例分析”部分。这些部分不仅展示了理论知识在真实项目中的应用，还提供了许多宝贵的工程经验和技巧，这些都是在课堂上学不到的。我甚至觉得，如果能将这些案例中的代码或者仿真模型开源，那就更完美了。这本书的实用性，让我觉得它不只是一本教材，更像是一本“工具书”，随时可以拿来查阅，解决实际问题。

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还可以吧，凑单一起买的，搞活动，挺便宜的～～～～

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没法买到英文原版的只好买这个影印版的咯

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不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错不错

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还可以吧 东西还行 价钱也不贵。

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好书好书，不错不错不错

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模拟设计四大经典之一，全英语的，有点难度