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CMOS射频集成电路设计 版权信息
- ISBN：9787560653976
- 条形码：9787560653976 ; 978-7-5606-5397-6
- 装帧：平装-胶订
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
CMOS射频集成电路设计 本书特色
本书以无线射频收发前端为应用目标，首先介绍射频集成电路设计必需的基本知识，包括传输线基本理论、二端口网络与S参数、Smith圆图的基本知识，然后简单介绍目前常用的集成电路的工艺技术，再依次介绍阻抗匹配、集成电路元件、噪声与模型、无线系统射频前端、低噪声放大器、射频放大器、混频器、振荡器、功率放大器、射频频率合成器。除上述主要内容之外，增加了版图匹配设计、ESD、接地设计、电磁兼容以及射频集成电路测试等章节，同时每一章相应地增加了设计举例、建模举例或测试举例等内容，使得内容更加全面和更具有创新性。全书内容新颖，循序渐进，概念清晰，理论性和应用性强，不仅作为集成电路领域的研究生教材，同时还可作为本学科领域的本科高年级学生教材，除此之外，还可以作为业界工程技术人员的技术资料和培训教材。
CMOS射频集成电路设计 内容简介
本书以无线射频收发前端为应用目标, 首先介绍射频集成电路设计必需的基本知识, 包括传输线基本理论、二端口网络与S参数和Smith圆图的基本知识 ; 目前常用的集成电路的工艺技术 ; 阻抗匹配、集成电路元件、噪声与模型、无线系统射频前端、低噪声射频放大器、射频放大器、射频混频器、射频振荡器、射频功率放大器和射频频率合成器。除上述主要内容之外, 还介绍了版图匹配设计、ESD防护设计、接地设计、电磁兼容以及射频集成电路的测试等内容。
CMOS射频集成电路设计 目录
第1章 绪论 1
1.1 CMOS技术简介及发展趋势 1
1.1.1 CMOS集成电路制程简介 1
1.1.2 CMOS工艺特征尺寸的演变——摩尔定律 5
1.1.3 发展趋势 5
1.2 射频集成电路的发展历史、现状及发展趋势 6
1.2.1 发展历史 6
1.2.2 现状 6
1.2.3 发展趋势 7
1.3 射频集成电路设计涉及的相关学科与知识 7
1.4 CMOS模拟及射频集成电路设计的方法与步骤 8
1.5 CMOS射频集成电路设计的常用软件概述 9
1.5.1 Cadence Virtuoso 9
1.5.2 Agilent ADS 11
1.6 本章小结 11
习题 12
参考文献 12
第2章 CMOS射频IC器件模型 13
2.1 概述 13
2.2 无源元件及模型 14
2.2.1 电阻器件模型 14
2.2.2 电容器件模型 14
2.2.3 电感器件模型 15
2.3 有源元件及模型 16
2.3.1 二极管模型 16
2.3.2 大信号和小信号双极型晶体管模型 17
2.3.3 MOS器件的直流模型 19
2.3.4 MOS器件的电容模型 20
2.3.5 MOS器件的非准静态模型 20
2.3.6 大信号场效应晶体管模型 21
2.3.7 小信号场效应晶体管模型 22
2.3.8 有源器件的噪声模型 23
2.4 片上电感设计与建模仿真实例 29
2.4.1 片上电感的电学与几何参数 29
2.4.2 芯片叠层结构 31
2.4.3 片上电感设计方法 32
2.4.4 ADS片上建模与仿真 33
2.4.5 Sonnet片上建模与仿真 35
2.5 本章小结 36
习题 36
参考文献 37
第3章 无线通信的射频系统 39
3.1 概述 39
3.2 无线通信系统 39
3.2.1 无线通信系统的构成 39
3.2.2 无线通信系统的常用性能指标 42
3.2.3 天线系统及性能指标 42
3.3 传统无线收发信系统 45
3.3.1 无线接收机基本结构 45
3.3.2 超外差接收机结构 46
3.3.3 超外差发信机结构 48
3.3.4 其他经典接收机结构 49
3.4 可集成无线收发信系统 52
3.4.1 零中频接收机 52
3.4.2 二次变频宽中频接收机结构 53
3.4.3 二次变频低中频接收机结构 54
3.5 典型应用 54
3.5.1 WLAN应用 54
3.5.2 WBAN应用 55
3.5.3 GSM和 CDMA移动通信应用 56
3.5.4 5G移动通信应用 56
3.5.5 卫星导航应用 58
3.6 建模实例 60
3.6.1 无线通信信道的数学模型 60
3.6.2 超宽带(UWB)通信系统建模实例 63
3.7 本章小结 67
习题 67
参考文献 68
第4章 射频系统的端口参量与匹配 70
4.1 概述 70
4.2 二端口网络及S参数 70
4.2.1 二端口网络基本模型及参数 70
4.2.2 S参数(散射参量) 74
4.3 Smith圆图 81
4.3.1 Smith 阻抗圆图的推导 81
4.3.2 Smith 导纳圆图的推导 83
4.3.3 Smith 阻抗导纳圆图 84
4.4 阻抗匹配 84
4.4.1 阻抗匹配的意义 84
4.4.2 功率及功率增益 85
4.4.3 复数阻抗之间的*大功率传输 86
4.5 匹配网络设计 87
4.5.1 电抗性L形匹配网络设计 87
4.5.2 并联短截线阻抗匹配网络设计 89
4.6 设计实例 91
4.6.1 L形匹配网络设计实例 91
4.6.2 π形匹配网络设计实例 92
4.6.3 T形匹配网络设计实例 94
4.6.4 Smith圆图法匹配网络设计实例 95
4.7 本章小结 97
习题 98
参考文献 99
第5章 CMOS低噪声射频放大器 100
5.1 概述 100
5.2 低噪声放大器网络的噪声分析 100
5.2.1 二端口网络的噪声分析 100
5.2.2 MOS晶体管*小噪声系数的计算 102
5.3 CMOS低噪声放大器的基本电路结构和技术指标 104
5.3.1 CMOS低噪声放大器的几种电路结构 105
5.3.2 CMOS低噪声放大器的技术指标 106
5.4 THUWB低噪声放大器设计实例 107
5.4.1 近年来关于UWB LNA的研究现状 107
5.4.2 UWB LNA的电路设计 107
5.4.3 宽带输入阻抗匹配与噪声匹配 107
5.4.4 平衡输出的实现 108
5.4.5 电路仿真 108
5.5 本章小结 109
习题 110
参考文献 111
第6章 CMOS射频放大器 113
6.1 概述 113
6.2 射频放大器的稳定性 113
6.2.1 绝对稳定 113
6.2.2 稳定性判定的依据和方法 114
6.2.3 条件稳定 117
6.3 CMOS射频放大器设计 118
6.3.1 基于*大增益的CMOS放大器设计 118
6.3.2 固定增益条件下的CMOS射频放大器设计 122
6.4 CMOS宽带放大器设计 126
6.4.1 宽带放大器的带宽约束 126
6.4.2 宽带放大器设计 126
6.4.3 放大器带宽扩展技术 129
6.5 射频放大器的非线性 131
6.5.1 非线性数学模型 131
6.5.2 非线性参量 131
6.6 THUWB射频接收机的主放大器设计实例 136
6.6.1 设计概述 136
6.6.2 指标要求 136
6.6.3 主放大器集成电路设计 137
6.6.4 参数选取与设计优化 139
6.6.5 芯片照片 140
6.6.6 测试 141
6.7 本章小结 142
习题 143
参考文献 144
第7章 CMOS射频混频器 145
7.1 概述 145
7.2 混频原理 145
7.2.1 线性时变原理 145
7.2.2 上、下变频 146
7.2.3 镜像频率 149
7.2.4 复数混频 150
7.3 混频器指标 152
7.4 CMOS混频器结构 153
7.4.1 饱和区MOSFET混频器 153
7.4.2 简单开关混频器 154
7.4.3 MOS管电压开关型混频器 156
7.4.4 电流开关型混频器 158
7.5 线性化技术与噪声分析 160
7.5.1 MOSFET的非线性 160
7.5.2 线性化技术 162
7.5.3 混频器的噪声分析 163
7.6 下变频混频器设计实例 165
7.6.1 设计指标 165
7.6.2 设计 166
7.6.3 仿真 170
7.7 本章小结 171
习题 171
参考文献 172
第8章 CMOS射频振荡器 173
8.1 概述 173
8.2 振荡器的主要指标 173
8.2.1 普通振荡器指标 173
8.2.2 压控振荡器指标 174
8.3 振荡器的工作原理 175
8.3.1 正反馈与巴克豪森条件 175
8.3.2 负阻的概念及负阻式振荡器 177
8.4 环形振荡器 179
8.5 LC振荡器 179
8.5.1 三点式LC振荡器 180
8.5.2 差分LC振荡器 185
8.6 压控振荡器 186
8.6.1 可变电容器件 186
8.6.2 压控振荡器的结构和相位域模型 188
8.7 振荡器的干扰和相位噪声 188
8.7.1 振荡器的干扰 188
8.7.2 振荡器的相位噪声 188
8.7.3 相位噪声产生的机理 189
8.8 相位噪声带来的问题与设计优化 191
8.8.1 对邻近信道造成的干扰 191
8.8.2 倒易混频 192
8.8.3 对星座图的影响 193
8.8.4 设计优化 193
8.9 4~6 GHz宽频带CMOS LC压控振荡器设计实例 195
8.9.1 选择电路结构 196
8.9.2 选取部分器件 198
8.9.3 设计低噪声LDO结构 202
8.9.4 芯片测试 203
8.10 本章小结 206
习题 207
参考文献 208
第9章 CMOS射频功率放大器 210
9.1 概述 210
9.2 技术指标 210
9.3 负载牵引设计方法 212
9.4 非开关型射频功放分类 213
9.4.1 A类功率放大器 213
9.4.2 B类功率放大器 215
9.4.3 C类功率放大器 217
9.4.4 AB类功率放大器 219
9.5 开关型射频功放分类 219
9.5.1 D类功率放大器 219
9.5.2 E类功率放大器 219
9.5.3 F类功率放大器 220
9.6 CMOS工艺的射频功放面临的问题 220
9.7 CMOS射频功放的设计方法 222
9.7.1 采用差分结构 222
9.7.2 采用Cascode技术 222
9.7.3 应用键合线电感 223
9.7.4 采用输出级阻抗优化技术 223
9.7.5 采用功率合成技术 224
9.8 线性化技术 225
9.8.1 功率放大器的非线性分析 225
9.8.2 线性化技术 226
9.9 本章小结 228
习题 229
参考文献 229
第10章 CMOS射频锁相环与频率合成器 231
10.1 概述 231
10.2 锁相环原理 231
10.2.1 锁相环的组成 231
10.2.2 锁相环的相位模型 235
10.3 锁相环的主要专业术语 236
10.4 电荷泵锁相环 237
10.4.1 鉴频鉴相器与电荷泵 237
10.4.2 电荷泵锁相环的动态特性 238
10.4.3 Type Ⅰ和Type Ⅱ型锁相环 239
10.4.4 Type Ⅱ型锁相环的非理想因素 240
10.5 频率合成器 242
10.5.1 频率合成器的技术指标及原理 242
10.5.2 变模分频频率合成器 243
10.5.3 多环频率合成器 244
10.5.4 小数分频频率合成器 245
10.5.5 直接数字频率合成器 246
10.6 S波段频率合成器设计实例 247
10.6.1 设计指标 247
10.6.2 鉴频鉴相器设计 247
10.6.3 电荷泵设计 248
10.6.4 压控振荡器设计 250
10.6.5 分频器设计 254
10.6.6 整体电路及仿真 258
10.7 本章小结 259
习题 260
参考文献 260
第11章 版图匹配设计、ESD防护设计、接地设计及电磁兼容 262
11.1 概述 262
11.2 版图匹配设计 262
11.2.1 造成失配的原因 262
11.2.2 设计的规则及方法 263
11.2.3 版图布局设计的关键问题 268
11.3 ESD防护设计 269
11.3.1 ESD概述 269
11.3.2 ESD测试模型 269
11.3.3 ESD防护基本原理 270
11.3.4 ESD防护元件 271
11.3.5 ESD防护电路 274
11.3.6 ESD 版图设计 278
11.4 接地设计 278
11.4.1 接地概述 278
11.4.2 常见的接地问题 278
11.4.3 直流地与交流地 279
11.4.4 “零阻抗”电容 279
11.4.5 正确的接地设计 280
11.5 电磁兼容 281
11.5.1 电磁兼容概述 281
11.5.2 天线效应 281
11.5.3 数/模混合集成电路电磁兼容 285
11.6 本章小结 286
习题 286
参考文献 287
第12章 射频集成电路的测试 289
12.1 概述 289
12.2 洁净间的防静电管理 289
12.3 常用测试设备简介 290
12.3.1 在芯片测试探针台 290
12.3.2 其他测试仪器 291
12.3.3 键合与封装设备 294
12.4 测试步骤与方法 295
12.4.1 测试概述 295
12.4.2 射频放大器的S参数测量 295
12.4.3 低噪声放大器的噪声系数测量 298
12.4.4 其他参量测试模型 301
12.4.5 测试遇到的问题 303
12.4.6 去嵌入处理 303
12.4.7 测试结果的后处理与分析方法 305
12.5 射频频段均衡器芯片测试实例 306
12.5.1 测试内容 306
12.5.2 芯片测试 306
12.6 本章小结 309
习题 309
参考文献 310
展开全部
CMOS射频集成电路设计 作者简介
近年来，主要完成国家863及自然科学基金等项目2项，省部级项目3项，横向项目3项，教改项目4项。现主持国家自然科学基金项目1项，主要参与国家自然科学基金2项
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