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模擬CMOS電路設計折中與優化(簡體書)
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模擬CMOS電路設計折中與優化(簡體書)

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作者簡介
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目次

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《國外電子與通信教材系列:模擬CMOS電路設計折中與優化》從嶄新的視角給出模擬CMOS電路設計的折中和優化方法,提出了反型係數的概念,推出採用反型係數、漏極電流和溝道長度作為器件和電路設計的三個選項的設計方法。全書分為兩部分,第一部分深入、細緻地研究了三個選項對器件、基本電路各種性能的影響;對於諸如速度飽和、垂直電場遷移率減小、漏致勢壘降低等短溝道效應以及熱噪聲、閃爍噪聲和失配等高階效應對器件和電路性能的影響給出較為深入、詳細的介紹;在給出由基本物理概念推導得出公式的同時,《國外電子與通信教材系列:模擬CMOS電路設計折中與優化》常會給出適合於手工計算的簡單表達式,以及設計選項對性能影響的變化趨勢,並配以預測或實測的圖表。第二部分採用CMOS工藝結合典型電路(運算跨導放大器和微功耗,低噪聲前置放大器)設計進行實例介紹,給出了各種情況下電路優化設計的結果和相應的分析。其中,值得一提的是本書介紹了一種採用模擬CMOS設計、折中和優化電子數據表的設計方法。採用該方法,設計者可以通過調整MOS器件的漏極電流,反型係數和溝道長度,對模擬CMOS電路進行快速的初始優化,並觀察所得到器件和完整電路的性能。這種設計方法在設計之初就為設計者提供了一種設計直覺和今後優化的方向。

作者簡介

David M.Binkley,博士系北卡羅來納大學夏洛特分校電氣和計算機工程教授。其主要研究方向為:模擬,混合信號和射頻集成電路設計和測試CMOS工藝,包括模擬CMOS設計的優化方法。應用領域包括生物醫學神經植入物,正電子發射斷層掃描(PET),醫療成像,以及微電池供電的消費類產品。

名人/編輯推薦

(美)賓克利編著的《模擬CMOS電路設計折中與優化》專注于采用漏極電流,反型系數和溝道長度對器件和電路性能進行折中與優化,其中溝道寬度是被隱含考慮的。反型系數被用做與工藝無關的MOS反型層的度量,允許在弱反型層、中等反型層和強反型層中自由地進行設計。本書詳述了在模擬CMOS設計中具備性能折中的重要性并指導設計者如何進行優化設計,包括:為模擬設計者解釋MOS建模,受EKV MOS模型的啟發,采用列出的手工表示式和圖表給出對于漏極電流、反型系數和溝道長度設計選擇的性能與折中;這些性能包括,有效柵-源偏置、漏-源飽和電壓、跨導效攀,跨導失真、歸-化漏-源電導、電容、增益和帶寬測量、熱噪聲、閃爍噪聲、失配、柵和漏泄漏電流。

目次

第1章 緒論
1.1 模擬CMOS電路設計中折中與優化的重要性
1.2 本書適用範圍:業界設計者和大學生
1.3 本書的組織和概述
1.4 本書的全部或選擇性閱讀
1.5 工藝實例和技術擴展
1.6 方法的局限性
1.7 鄭重聲明
第一部分 MOS器件性能, 模擬CMOS設計中的折中與優化

第2章 從弱到強反型層的MOS器件設計
2.1 引言
2.2 與雙極型晶體管相比MOS設計的複雜性
2.3 雙極型晶體管的集電極電流和跨導
2.4 MOS器件的漏極電流和跨導
2.5 MOS器件的漏-源電導
2.6 模擬CMOS電子設計自動化工具和設計方法
參考文獻

第3章 MOS性能與漏極電流, 反型係數和溝道長度的關係
3.1 引言
3.2 在模擬CMOS設計中選擇漏極電流, 反型係數和溝道長度的優勢
3.3 實例工藝的參數
3.4 襯底係數和反型係數
3.5 溫度效應
3.6 尺寸關係
3.7 漏極電流和偏置電壓
3.8 小信號參數和本征電壓增益
3.9 電容和帶寬
3.10 噪聲
3.11 失配
3.12 洩漏電流
參考文獻

第4章 MOS性能折中, 差分對和電流鏡的設計
4.1 引言
4.2 性能趨勢
4.3 性能折中
4.4 用模擬CMOS設計、折中與優化電子數據表設計差分對和電流鏡
參考文獻
第二部分 模擬CMOS設計優化的電路設計實例

第5章 CMOS運算跨導放大器的直流、平衡和交流性能的優化設計
5.1 引言
5.2 電路描述
5.3 電路分析和性能優化
5.4 簡單OTA的設計優化及性能結果
5.5 共源共柵OTA的設計優化和性能結果
5.6 設計指導和優化的預估精度
參考文獻

第6章 低熱噪聲和閃爍噪聲的微功耗CMOS前置放大器的優化設計
6.1 引言
6.2 橫向雙極型晶體管在低閃爍噪聲中的應用
6.3 前置放大器的噪聲性能測量
6.4 已報道的微功耗, 低噪聲CMOS前置放大器
6.5 MOS噪聲與偏置依從電壓
6.6 MOS閃爍噪聲參數的提取
6.7 差分輸入前置放大器
6.8 單端輸入前置放大器
6.9 設計指導和優化時預估的準確性
6.10低噪聲設計方法小結及相應的低電壓工藝的挑戰
參考文獻

第7章 小尺寸CMOS工藝和未來工藝的擴展優化方法
7.1 引言
7.2 用反型係數實現CMOS工藝的無關性並擴展至更小尺寸工藝中
7.3 考慮柵極洩漏電流影響的增強優化方法
7.4 在非CMOS工藝中採用反型係數度量
參考文獻

附錄A 模擬CMOS設計、折中和優化電子數據表
中英文術語對照

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