图书介绍
CMOS射频集成电路分析与设计pdf电子书版本下载
- 池保勇，余志平，石秉学编著 著
- 出版社： 北京：清华大学出版社
- ISBN：7302137595
- 出版时间：2006
- 标注页数：665页
- 文件大小：37MB
- 文件页数：688页
- 主题词：射频电路：集成电路－电路分析；射频电路：集成电路－电路设计
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图书目录
1 绪论 1
1.1 发展历史 2
1.2 现代通信系统概述 4
1.2.1 通信系统的组成 4
1.2.2 数字通信系统 5
1.2.3 通信信道及其特性 6
1.2.4 通信信道的数学模型 7
1.3 射频电路在系统中的作用与地位 8
1.4 射频电路与微波电路和低频电路的关系 10
1.4.1 频段划分 10
1.4.2 电路的寄生效应 11
1.4.3 电路的设计考虑 12
1.5 应用 13
1.5.1 无线局域网 13
1.5.2 GSM 15
1.5.3 WCDMA 15
1.6 总结 16
参考文献 16
2 线性射频电路的基本特性和分析方法 18
2.1 传输线 18
2.1.1 传输线波动方程 19
2.1.2 终端接负载的无损传输线 20
2.1.3 终端接特定负载的无损传输线的工作状态 23
2.1.4 阻抗的周期性和倒置性 25
2.1.5 微带线设计 25
2.2 Smith圆图 29
2.2.1 阻抗圆图 29
2.2.2 Smith圆图上的反射系数和驻波系数 30
2.2.3 导纳圆图 31
2.2.4 Smith圆图应用举例 32
2.3 双端口网络 34
2.3.1 网络参量 34
2.3.2 网络的互联 39
2.3.3 信号流图分析法 42
2.4 射频电路中的无源分立集总参数元件 44
2.5 总结 52
参考文献 52
习题 52
3 无源RLC网络和阻抗匹配 54
3.1 无源RLC网络 54
3.1.1 串联RLC网络 55
3.1.2 并联RLC网络 58
3.2 串并联阻抗等效互换 61
3.3 回路抽头时的阻抗变换 63
3.4 阻抗匹配 64
3.4.1 L匹配 64
3.4.2 T匹配和Pi匹配 68
3.4.3 微带线匹配 70
3.5 总结 73
参考文献 73
习题 73
4 射频集成电路中的基本问题 75
4.1 射频电路的性能度量 75
4.1.1 功率增益和电压增益 75
4.1.2 灵敏度和噪声系数 76
4.1.3 线性度和动态范围 77
4.1.4 系统设计 81
4.2 射频电路仿真算法及商用仿真软件介绍 82
4.2.1 SPICE模拟器应用于射频领域所遇到的限制 82
4.2.2 射频电路仿真算法 83
4.2.3 射频电路仿真工具 84
4.3 CMOS射频集成电路实现的难点 84
4.4 总结 86
参考文献 86
习题 87
5.1 电阻 88
5 集成无源元件 88
5.2 电容 90
5.3 电感 94
5.3.1 片上平面螺旋型电感 95
5.3.2 键合线电感 105
5.3.3 变压器 106
5.4 容抗管 108
5.4.1 反向二极管 108
5.4.2 MOS晶体管 110
5.4.3 MOS容抗管 110
5.4.4 差分对称型容抗管 111
5.5 总结 113
参考文献 114
习题 114
6 射频MOS及BJT器件模型 116
6.1 简介 116
6.2 MOS器件模型 117
6.2.1 直流模型 118
6.2.2 阈值电压的测量 124
6.2.3 MOS电容模型 125
6.2.4 高频品质因子 128
6.2.5 非准静态（NQS）现象及模型 130
6.2.6 MOS非本征模型 134
6.2.7 MOS高阶效应及其BSIM模型 135
6.2.8 MOS噪声模型 139
6.3 双极型（BJT）器件电路模型 142
6.3.1 Ebers-Moll模型 142
6.3.2 时域大信号模型 143
6.3.3 交流小信号模型 145
6.3.4 双极型晶体管的高频特性 148
6.3.5 BJT噪声模型 149
参考文献 150
6.4 总结 150
习题 151
7 无线收发机射频前端的系统结构 152
7.1 接收机射频前端的系统结构 152
7.1.1 超外差式接收机 153
7.1.2 零中频接收机 161
7.1.3 低中频接收机 166
7.1.4 其他结构的接收机 171
7.2 发射机射频前端的系统结构 174
7.2.1 超外差式发射机 175
7.2.2 直接上变频发射机 176
7.2.3 其他结构的发射机 178
7.3 总结 179
参考文献 180
习题 181
8 低噪声放大器 182
8.1 两端口网络的噪声分析 183
8.2 MOS晶体管两端口网络噪声参数的理论分析 186
8.3 集成CMOS低噪声放大器的电路结构 191
8.3.1 输入端并联电阻的共源放大器 192
8.3.2 共栅放大器结构 193
8.3.3 并联-串联反馈放大器结构 194
8.4 源简并电感型共源放大器 196
8.4.1 晶体管的简单I-V分析方程 197
8.4.2 阻抗匹配 197
8.4.3 有效跨导 199
8.4.4 噪声因子 201
8.4.5 噪声优化 203
8.4.6 三阶交调点分析 205
8.5 CMOS低噪声放大器的设计策略 210
8.5.1 低噪声放大器的拓扑结构 210
8.5.2 增益 212
8.5.3 噪声系数 212
8.5.4 输入节点寄生电容对放大器性能的影响 213
8.5.5 Cgd和M对放大器性能的影响 216
8.5.6 LNA设计方程 217
8.5.7 Cascode器件的设计 219
8.5.8 等高线设计方法 221
8.5.9 不完全阻抗匹配对低噪声放大器性能的影响 225
8.5.10 其他设计考虑 226
8.6 宽带低噪声放大器 228
8.7 微波晶体管放大器设计方法 232
8.7.1 功率增益关系 233
8.7.2 恒增益圆 235
8.7.3 恒噪声系数圆 238
8.7.4 恒驻波系数圆 240
8.7.5 稳定性圆 242
8.8 总结 245
参考文献 245
习题 246
9 混频器 248
9.1 混频器的基本工作原理 248
9.2 描述混频器性能的参数 251
9.2.1 噪声因子（噪声系数） 251
9.2.3 线性度：1dB压缩点和三阶交调点 252
9.2.2 转换增益 252
9.2.4 端口隔离度 254
9.2.5 其他性能参数 254
9.3 电流换向有源混频器 255
9.3.1 电路结构 255
9.3.2 转换增益 258
9.3.3 噪声因子（噪声系数） 262
9.3.4 线性度 272
9.3.5 提高线性度的技术 273
9.3.6 输出负载 277
9.3.7 射频输入端接口电路 279
9.3.8 本振输入端接口电路 281
9.3.9 设计考虑 282
9.3.10 应用于零中频接收机的混频器设计 282
9.4 其他类型的混频器 284
9.4.1 电位混频器 284
9.4.2 无源混频器 285
9.4.3 亚采样混频器 286
9.5 总结 288
参考文献 288
习题 289
10.1 晶体管非线性模型 291
10 射频功率放大器 291
10.2 功率匹配与负载线匹配 292
10.3 性能参数 294
10.3.1 输出功率 294
10.3.2 效率 295
10.3.3 功率利用因子 296
10.3.4 功率增益 296
10.3.5 线性度 296
10.4 负载线理论和Loadpull技术 299
10.5.1 波形分析 304
10.5 传统功率放大器 304
10.5.2 输出终端 306
10.5.3 Knee电压的影响 309
10.5.4 功率传输关系和线性度 310
10.5.5 驱动强度 314
10.5.6 匹配网络和谐波短路终端的设计 315
10.5.7 推挽B类功率放大器 317
10.5.8 传统功率放大器的设计过程 318
10.6 开关模式功率放大器 318
10.6.1 D类功率放大器 319
10.6.2 E类功率放大器 321
10.6.3 F类功率放大器 326
10.7 不同类型功率放大器性能比较 331
10.8 采用CMOS工艺实现集成功率放大器面对的挑战 332
10.8.1 耐压能力 332
10.8.2 MOS晶体管跨导 333
10.8.3 衬底问题 334
10.8.4 Knee电压 335
10.9 CMOS功率放大器电路设计技术 336
10.9.1 差分结构 336
10.9.2 Cascode技术 339
10.9.3 有效利用键合线电感 340
10.9.4 输出级的输入调谐 342
10.9.5 Cascode电感 343
10.9.6 深亚微米工艺下的负载阻抗优化 344
10.9.7 功率合成 345
10.9.8 稳定性问题 347
10.10 线性化技术 348
10.10.1 功率放大器非线性的影响 348
10.10.2 调制方式 350
10.10.3 线性化技术和提高效率的技术 354
10.11 总结 364
参考文献 364
习题 365
11 射频振荡器 367
11.1 振荡条件 367
11.2 描述函数 372
11.3 反馈型LC振荡器 375
11.4 负阻LC振荡器 378
11.4.1 负阻的概念 378
11.4.2 负阻振荡原理 379
11.4.3 负阻振荡器电路 382
11.4.4 频率调谐 385
11.4.5 设计过程 389
11.5 环型振荡器 390
11.5.1 振荡条件 391
11.5.2 延迟单元电路 396
11.5.3 频率调谐 398
11.6 压控振荡器的相位域模型 406
11.7 相位噪声和抖动 406
11.7.1 相位噪声 406
11.7.2 时钟抖动 410
11.7.3 相位噪声和时钟抖动的关系 411
11.7.4 相位噪声分析模型 412
11.8 相位噪声性能分析 423
11.8.1 环型振荡器 424
11.8.2 LC差分负阻振荡器 427
11.9 频率牵引效应 437
11.10 正交信号的产生 438
11.10.1 RC-CR网络 438
11.10.2 频率除法器 440
11.10.3 正交LC振荡器 441
11.10.4 无源多相网络 445
11.11 总结 453
参考文献 454
习题 454
12.1.1 频率范围 457
12 频率合成器 457
12.1 频率合成器的基本概念 457
12.1.2 频率精度 458
12.1.3 频率切换时间 458
12.1.4 频率稳定度与准确度 459
12.1.5 频谱纯度 459
12.2 直接数字频率合成器 460
12.2.1 频率合成原理 461
12.2.2 杂散分析 463
12.2.3 压缩ROM存储量的技术 466
12.2.4 实现调制功能和波形发生器 470
12.2.5 优点和缺点 471
12.3 锁相环路的基本原理与性能分析 472
12.3.1 基本工作原理 472
12.3.2 锁相环中的基本模块 475
12.3.3 锁相环在锁定状态下的性能 487
12.4 电荷泵型锁相环 499
12.4.1 电荷泵的基本特性 499
12.4.2 电荷泵型锁相环在锁定状态的性能 500
12.4.3 电荷泵型锁相环的非理想效应 505
12.5.1 整数频率合成器 511
12.5 锁相环型频率合成器 511
12.5.2 小数频率合成器 526
12.5.3 双锁相环频率合成器 534
12.6 延迟锁定环路 536
12.7 锁相环的应用 537
12.7.1 频率调制器与解调器 537
12.7.2 载波同步 540
12.7.3 减小时钟偏斜和抖动 540
12.8 总结 541
参考文献 542
习题 543
13.1.1 Widlar电流源 545
13 其他电路技术 545
13.1 偏置电路 545
13.1.2 自偏置电流源 547
13.1.3 恒跨导源 551
13.1.4 能隙基准源 552
13.1.5 恒温电流源 558
13.1.6 偏置电路的速度考虑 559
13.2 自动增益控制环路 559
13.2.1 基本原理 560
13.2.2 可变增益放大器 561
13.2.3 AGC电路实例 565
13.3.1 二阶滤波器 568
13.3 高频滤波器 568
13.3.2 集成高频滤波器 569
13.3.3 Q值补偿电路 571
13.3.4 自动Q值调谐电路 572
13.3.5 自动频率调谐 573
13.4 注入锁定技术 574
13.5 总结 577
参考文献 577
习题 578
14.1 版图设计技术 580
14 版图设计、ESD防护和混合信号集成 580
14.1.1 匹配设计 581
14.1.2 寄生优化设计 588
14.1.3 可靠性设计 590
14.1.4 参考源分布 592
14.2 焊盘 593
14.3 ESD防护电路 595
14.3.1 ESD概述 595
14.3.2 ESD测试模型 596
14.3.3 ESD防护器件 602
14.3.4 ESD防护电路 607
14.3.5 ESD版图设计 616
14.4 衬底噪声耦合与混合信号集成 620
14.4.1 集成电路封装的寄生效应 621
14.4.2 衬底特性 622
14.4.3 衬底噪声耦合机理 623
14.4.4 减小衬底噪声耦合的措施 626
14.4.5 抗干扰设计 631
14.5 总结 634
参考文献 634
习题 635
15.1 DCS-1800无线通信系统概要 636
15 DCS-1800无线接收机模拟前端 636
15.2 调制方案 637
15.2.1 MSK调制 638
15.2.2 GMSK调制 639
15.3 无线接收机系统结构 642
15.4 接收机模拟前端性能规划 643
15.4.1 噪声系数 644
15.4.2 镜像抑制率 644
15.4.3 本振泄漏 647
15.4.4 交调性能 647
15.4.5 相位噪声 648
15.4.6 杂散抑制 649
15.5 模块电路性能规划 649
15.5.1 低噪声放大器 650
15.5.2 正交混频器 650
15.5.3 VGA-Filter 651
15.5.4 模数变换器 652
15.5.5 正交性能 652
15.5.6 本节总结 652
15.6 电路描述 654
15.6.1 低噪声放大器 655