本书是一本实践性指南，它给出一种纳米尺度CMOS模拟电路集成电路设计的新方法，新方法具有高效的特性，且可对电路行为带来深入洞察。
无
模拟集成电路设计
本书是一本实践性指南，给出了一种模拟CMOS集成电路设计的新方法，该方法具有高效性，可对电路行为进行深入分析。
主要内容：
·介绍一种业界专家常用的设计模拟集成电路晶体管的方法，采用SPICE生成的查询表确定晶体管尺寸，实现与人工分析和仿真结果的高度一致。
·介绍基于脚本的设计流程，以gm/ID比作为核心变量对模拟电路的性能进行权衡，并提供了可下载的MATLAB代码。
·提供40多个详细的设计实例，包括低噪声放大器和低失真增益级、跨导运算放大器等。
集成电路（IC）是当代信息社会的基石，自20世纪50年代诞生以来，使人类社会产生了前所未有的巨变。在现代模拟集成电路及数字集成电路单元设计中，确定晶体管的尺寸非常重要。但由于其原理复杂，设计师常借助仿真软件反复迭代地修改设计，而忽视了手工计算方式的设计。本书给出一种新的设计模式，旨在结合两者以更高效地设计集成电路。
本书作者提出了一种使用SPICE生成查询表的CMOS晶体管尺寸设计方法，该方法属于全手工设计（Full Design Handcrafting，FDH）分类。它建立在经典手工分析方法之上，并采用SPICE衍生的查询表消除手工分析和复杂晶体管的实际表现间的偏差。同时，本书展示了在基于脚本的设计流程（在MATLAB软件中代码可用）中使用gm/ID作为核心变量对模拟电路晶体管尺寸进行权衡的探索。本书还包括了超过40个详细的设计实例，如设计低噪声放大器和低失真增益级、跨导运算放大器等。
本书作者有着丰富的集成电路设计经验，Paul G.A.Jespers是比利时鲁汶大学的名誉教授和IEEE终身会士。Boris Murmann 是斯坦福大学电气工程系的教授，也是IEEE 会士。
本书内容可分为三部分，第一部分（第1和2章）为模拟集成电路设计的基础知识。第1章为绪论，回顾现在广泛采用的电路中晶体管尺寸设计方法并简单介绍本书所提出的新方法。第2章为晶体管的建模介绍，说明晶体管的工作原理和晶体管尺寸设计中需要关注的核心问题。
第二部分（第3和4章）提出了基于查找表的设计方法。第3章介绍理想条件下使用此方法进行晶体管尺寸设计的过程。第4章介绍考虑噪声、失真、失配的设计方法。
第三部分（第5和6章）为设计实例。第5章介绍恒定gm偏置电路、高摆幅级联电流镜、低压降稳压器、射频低噪声放大器和电荷放大器设计实例。第6章介绍开关电容电路放大器设计实例和考虑噪声与摆幅的优化策略。
本书不仅为模拟电路设计师、研究人员和相关专业的研究生提供所需的理论知识与实践工具，还使他们掌握系统的和面向复用的现代模拟CMOS集成电路设计风格。
参与本书翻译工作的有清华大学的贺鲲鹏、齐佳浩、郑荣坤和周润宇。其中，贺鲲鹏翻译了第1章和第6章，齐佳浩翻译了第3章的部分内容和第5章，郑荣坤翻译了第2章和第3章的部分内容，周润宇翻译了第4章和附录。清华大学王志华教授负责统稿并审校了全书。
鉴于译者的水平有限，翻译中难免存在不足和疏漏，敬请读者批评指正。
译者序
符号与缩略语表
第1章绪论
1.1写作缘由
1.2模拟电路尺寸问题和提出的方法
1.2.1平方律视角
1.2.2使用查询表进行权衡
1.2.3一般化
1.2.4VGS未知的设计
1.2.5弱反型下的设计
1.3内容概述
1.4关于预备知识
1.5关于符号
1.6参考文献
第2章基础晶体管建模
2.1CSM
2.1.1CSM中的漏极电流方程
2.1.2漏极电流与漏极电压的关系
2.1.3跨导效率gm/ID
2.2基础EKV模型
2.2.1基础EKV方程
2.2.2共源MOS晶体管的基础EKV模型
2.2.3EKV模型的强、弱反型近似
2.2.4基础EKV模型中gm和gm/ID的表达式
2.2.5从EKV模型中提取参数
2.3实际的晶体管
2.3.1实际漏极电流的特征ID(VGS) 和gm/ID
2.3.2实际晶体管的漏极饱和电压VDsat
2.3.3偏置条件对EKV参数的影响
2.3.4漏极电流特性ID(VDS)
2.3.5输出电导gds
2.3.6gds/ID之比
2.3.7本征增益
2.3.8MOSFET电容和特征频率fT
2.4本章小结
2.5参考文献
第3章使用gm/ID方法的基本尺寸设计
3.1本征增益级的尺寸设计
3.1.1电路分析
3.1.2设计尺寸时的考虑因素
3.1.3对于给定的gm/ID设计尺寸
3.1.4基本权衡探索
3.1.5在弱反型下设计尺寸
3.1.6使用漏极电流密度设计尺寸
3.1.7包含外部电容
3.2实际共源级
3.2.1有源负载
3.2.2电阻负载
3.3差分放大器级
3.4本章小结
3.5参考文献
第4章噪声、失真与失配
4.1电噪声
4.1.1热噪声建模
4.1.2热噪声、增益带宽与供电电流间的权衡
4.1.3来自有源负载的热噪声
4.1.4闪烁噪声（1/f噪声）
4.2非线性失真
4.2.1MOS跨导的非线性
4.2.2MOS差分对的非线性
4.2.3输出电导
4.3随机失配
4.3.1随机失配建模
4.3.2失配在电流镜中的影响
4.3.3失配在差分放大器中的影响
4.4本章小结
4.5参考文献
第5章电路应用实例Ⅰ
5.1恒定跨导偏置电路
5.2高摆幅级联电流镜
5.2.1调整电流镜器件的大小
5.2.2对共源共栅偏置电路进行尺寸设计
5.3低压降稳压器
5.3.1低频分析
5.3.2高频分析
5.4射频低噪声放大器
5.4.1为低噪声系数设计尺寸
5.4.2为低噪声系数和低失真设计尺寸
5.5电荷放大器
5.5.1电路分析
5.5.2假定特征频率恒定的优化
5.5.3假定漏极电流恒定的优化
5.5.4假定噪声和带宽恒定的优化
5.6为工艺边界进行设计
5.61偏置的考虑
5.62对于工艺和温度的工艺评估
5.63可能的设计流程
5.7本章小结
5.8参考文献
第6章电路应用实例Ⅱ
6.1开关电容电路的基本OTA
6.1.1小信号电路分析
6.1.2假定噪声和带宽恒定的优化
6.1.3考虑摆幅的优化
6.2用于开关电容电路的折叠式共源共栅OTA
6.2.1设计方程
6.2.2优化流程
6.2.3存在压摆时的优化
6.3用于开关电容电路的两级OTA
6.3.1设计方程
6.3.2优化流程
6.3.3存在压摆时的优化
6.4简化设计流程
6.4.1折叠共源共栅OTA
6.4.2两级OTA
6.5开关尺寸调整
6.6本章小结
6.7参考文献
附录A EKV参数提取算法
附录B 查询表的生成与使用
附录C 布局依赖
