CMOS模/數轉換器設計與仿真（簡體書）

在自然界中，人們能感受到的信號都是模擬量，如聲音、風力、振動等。隨著21世紀信息社會的到來，人們要對模擬信號進行精細化的數字處理。模數轉換器承擔著模擬數據獲取與重構的重任，也自然成為模擬世界與數字世界的橋樑。目前，模數轉換器廣泛應用於語音處理、醫療監護、工業控制及寬帶通信等領域中，是現代電子設備必不可少的電路模塊。本書採取理論與設計實例相結合的方式，分章節介紹了模數轉換器的基礎知識，以及流水線型模數轉換器、逐次逼近型模數轉換器、Sigma-Delta模數轉換器三大類結構。最後，還對重要的高速串行接口電路進行了分析討論。

張鋒，博士，中國科學院微電子研究所微電子器件與集成技術重點實驗室研究員、碩士研究生導師，主要從事高速低功耗存儲器和接口電路的研究工作，作為課題負責人主持了中科院知識創新工程、國家重大專項、863課題、國家重大研發項目等，在ASSCC、ISCAS等國際會議及期刊發表論文50餘篇，出版專業論著2本，在半導體工藝、電路設計研究及產業化領域積累了豐富的經驗和學術研究成果。

第1章 模/數轉換原理
1.1 採樣原理
1.2 採樣保持電路及跟蹤保持電路
1.2.1 採樣保持電路
1.2.2 特殊的性能參數
1.2.3 電容和開關的應用
1.2.4 跟蹤保持電路
1.3 量化
1.3.1 線性度
1.3.2 量化誤差
1.3.3 信號與噪聲
第2章 模/數轉換器基礎
2.1 性能參數的定義
2.1.1 直流參數
2.1.2 交流特性
2.1.3 數字接口
2.1.4 功耗指標
2.1.5 抖動
2.2 模/數轉換器的結構
2.2.1 流水線型模/數轉換器
2.2.2 逐次逼近型模/數轉換器
2.2.3 Sigma-Delta模/數轉換器
第3章 流水線型模/數轉換器
3.1 流水線型模/數轉換器的工作原理
3.1.1 採樣保持電路
3.1.2 減法放大電路
3.1.3 比較器電路
3.1.4 冗餘校正
3.2 流水線型模/數轉換器的非理想因素與誤差源
3.2.1 噪聲
3.2.2 靜態誤差
3.2.3 動態誤差
3.3 流水線型模/數轉換器電路設計實例
3.3.1 工作原理
3.3.2 模塊電路設計
3.3.3 採樣保持和減法放大共享的流水線型模/數轉換器測試結果分析
3.4 參考文獻
第4章 逐次逼近型模/數轉換器
4.1 採樣保持電路
4.2 電容式數/模轉換器
4.2.1 電容式數/模轉換器的基本結構
4.2.2 修調方案
4.2.3 電容式數/模轉換器版圖的實現
4.3 比較器
4.3.1 基本比較器的結構
4.3.2 版圖的注意事項
4.3.3 噪聲的注意事項
4.4 參考緩衝器
4.4.1 內部參考緩衝器
4.4.2 帶片外電容的參考緩衝器
4.4.3 改進的參考方案
4.4.4 參考噪聲
4.5 噪聲估值
4.5.1 新型過採樣法
4.5.2 電源所引起的噪聲和失真
4.6 10位/1MHz逐次逼近型模/數轉換器設計
4.7 參考文獻
第5章 Sigma-Delta模/數轉換器
5.1 Sigma-Delta模/數轉換器的工作原理
5.1.1 Sigma-Delta調製器過採樣
5.1.2 Sigma-Delta調製器噪聲整形
5.1.3 Sigma-Delta模/數轉換器中的數字抽取濾波器
5.1.4 Sigma-Delta調製器參數與性能指標
5.2 Sigma-Delta調製器的結構
5.2.1 低階Sigma-Delta調製器的結構
5.2.2 單環高階調製器的結構
5.2.3 級聯低階調製器的結構
5.2.4 多位量化Sigma-Delta調製器的結構
5.3 Sigma-Delta調製器非線性分析
5.3.1 Sigma-Delta調製器的積分器洩漏
5.3.2 Sigma-Delta調製器的電容失配
5.3.3 Sigma-Delta調製器的時鐘採樣誤差
5.3.4 與放大器有關的建立誤差分析
5.4 參考文獻
第6章 單環Sigma-Delta調製器
6.1 單環Sigma-Delta調製器性能參數的選擇
6.2 單環Sigma-Delta調製器的行為級仿真
6.2.1 單環Sigma-Delta調製器傳遞函數的行為級仿真
6.2.2 單環Sigma-Delta調製器電路參數的行為級仿真
6.3 單環Sigma-Delta調製器的開關電容電路實現
6.3.1 開關電容電路
6.3.2 採樣電容
6.3.3 積分器
6.4 單環Sigma-Delta調製器的電路設計及仿真結果分析
6.4.1 積分器的設計與仿真
6.4.2 量化器的設計與仿真
6.4.3 分相時鐘電路的設計與仿真
6.4.4 單環Sigma-Delta調製器的仿真
6.5 單環Sigma-Delta調製器的版圖設計與實驗結果
6.5.1 單環Sigma-Delta調製器的版圖設計
6.5.2 單環Sigma-Delta調製器的實驗結果
6.6 參考文獻
第7章 多位量化Sigma-Delta調製器
7.1 多位量化Sigma-Delta調製器的結構
7.2 Sigma-Delta調製器行為級建模與仿真
7.2.1 理想Sigma-Delta調製器行為級建模與仿真
7.2.2 非理想Sigma-Delta調製器行為級建模與仿真
7.3 Sigma-Delta調製器的電路實現
7.4 電路模塊的設計
7.4.1 低功耗運算放大器
7.4.2 量化器
7.4.3 DWA電路
7.5 芯片實現與測試結果
7.6 參考文獻
第8章 低功耗Sigma-Delta調製器
8.1 低功耗Sigma-Delta調製器電路
8.1.1 前饋Sigma-Delta調製器的結構
8.1.2 低功耗運算放大器
8.1.3 低功耗比較器
8.2 亞閾值反相器型Sigma-Delta調製器設計
8.2.1 電路原理
8.2.2 電路設計
8.2.3 電路測試結果
8.3 參考文獻
第9章 高速串行接口電路
9.1 高速串行接口通信協議架構
9.1.1 發送器的常用結構
9.1.2 接收器的常用結構
9.2 高速串行接口性能評價標準
9.2.1 眼圖
9.2.2 抖動
9.2.3 誤碼率
9.3 高速串行接口結構分析
9.4 5Gbit/s高速串行接口電路設計
9.4.1 高速串行接口發送端電路
9.4.2 高速串行接口接收端電路
9.5 5Gbit/s高速串行接口芯片測試
9.5.1 發送端測試
9.5.2 接收端測試
9.6 參考文獻