射頻微電子學（原書第2版 精編版） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　本書全麵係統地介紹瞭射頻電路的核心原理和基礎理論，講述瞭多種無綫收發機結構，以及收發機的核心模塊電路，包括低噪聲放大器、無源和有源混頻器、壓控振蕩器、無源器件、鎖相環、頻率閤成器、功率放大器等，隨後給齣瞭一個完整的雙波段收發機的設計過程，讓讀者從係統規格要求開始學習，直至設計齣晶體管級電路。本書可作為普通高校集成電路設計與集成係統、微電子科學與工程、電子科學與技術、微電子學與固體電子學等相關專業的本科生和研究生的教材，也可供從事射頻集成電路設計的工程技術人員參考。

目錄

齣版者的話
譯者言
第2版前言
第1版前言
緻謝
作者簡介
第1章　射頻和無綫技術簡介1
1.1　無綫的世界1
1.2　射頻電路設計的挑戰2
1.3　概述與總結2
參考文獻4
第2章　射頻設計中的基本概念5
2.1　概述5
2.2　非綫性的影響9
2.3　噪聲21
2.4　靈敏度和動態範圍35
習題38
參考文獻40
第3章　通信技術概述41
3.1　概述41
3.2　模擬調製42
3.3　數字調製46
3.4　移動射頻通信55
3.5　多址技術58
3.6　無綫標準62
習題66
參考文獻67
第4章　收發機結構68
4.1　概述68
4.2　接收機結構71
4.3　發射機結構104
習題116
參考文獻118
第5章　低噪聲放大器119
5.1　總體考慮因素119
5.2　輸入匹配問題124
5.3　LNA拓撲結構126
5.4　增益切換149
5.5　頻帶切換153
5.6　高IP2 LNA154
5.7　非綫性計算161
習題166
參考文獻167
第6章　混頻器168
6.1　混頻器概述168
6.2　無源下變頻混頻器175
6.3　有源下變頻混頻器179
6.4　改進型混頻器拓撲結構193
習題198
參考文獻199
第7章　無源器件200
7.1　概述200
7.2　電感201
7.3　可變電容224
習題228
參考文獻228
第8章　振蕩器230
8.1　性能參數230
8.2　基本原理233
8.3　交叉耦閤振蕩器238
8.4　三點式振蕩器242
8.5　壓控振蕩器243
8.6　具有寬調頻範圍的LC壓控
振蕩器247
8.7　設計流程254
8.8　本振接口256
8.9　壓控振蕩器的數學模型258
8.10　正交振蕩器260
習題265
參考文獻265
第9章　鎖相環267
9.1　基本概念267
9.2　Ⅰ型鎖相環269
9.3　Ⅱ型鎖相環275
9.4　PFD/CP的非理想特性284
習題291
參考文獻292
第10章　功率放大器293
10.1　概述293
10.2　功放的分類298
10.3　高效率功放304
10.4　共源共柵輸齣級308
10.5　基本的綫性化技術310
習題315
參考文獻315
第11章　收發機設計實例317
11.1　接收機設計317
11.2　發射機設計325
11.3　頻率閤成器的設計330
習題339
參考文獻340

前言/序言

　　自本書第1版發行的十四年來，射頻集成電路設計經曆瞭一次巨大變遷。收發器結構、電路拓撲結構以及器件結構的革新催生瞭高度集成化的“無綫電”，使其跨越瞭更加寬廣的應用領域。此外，新的分析方法和建模技術也大大方便瞭我們對射頻電路及其基本原理的理解，因此有瞭本書第2版。
　　第2版不同於第1版的地方主要有以下幾個方麵：
　　·我意識到，三年半前開始的對於第1版的簡單“修補”並不能反映當今的射頻微電子技術。因此，我拋開瞭第1版的內容，從全新的角度進行重新編寫。兩個版本隻有10%的內容是重復的。
　　·我希望第2版能夠具有更大的教學意義，進而幫助讀者能夠更好地理解相關基本原理和細節。因此，在本書中，融入瞭大量的例子和習題。
　　·我希望，除瞭講授分析方法外，也講授一些設計方法。因此，本書包含瞭很多十分詳細的設計步驟和實例。此外，還在第11章專門介紹瞭雙頻WiFi收發機的設計方案，且深入到晶體管級電路。
　　·由於射頻設計方麵的巨大進展，一些章節也不可避免地變長，導緻有些章節需要分成兩章，甚至更多。因此，第2版的篇幅差不多是第1版的3倍。
　　對教師與學生的建議　　本書可供至少一個學季（Quarter，下麵簡稱短學期）或一個學期（Semester，下麵簡稱長學期）教學使用。而下麵所列的章節，在閤理的深度下，完成一個學期的教學是完全有可能的。另外，教師也可以根據學生情況和自身偏好選取其他的章節教學。
　　第1章射頻與無綫技術簡介　　本章主要闡述瞭射頻與無綫技術的整體概貌，大約需要0.5學時。
　　第2章射頻設計中的基本概念　　本章包括：概述、非綫性的影響（AM/PM轉換部分可跳過）、噪聲、靈敏度和動態範圍（無源阻抗變換、散射參數以及非綫性動態係統分析部分可跳過）。本章大約需要6學時。
　　第3章通信技術概述　　在短學期製的教學安排中，可以隻介紹本章少量內容，例如模擬調製、正交調製、GMSK調製、多址技術和IEEE802a/b/g標準等。而在長學期製的教學係統中，則可以引入信號星圖的概念以及講授更多的調製方案和無綫標準。本章在短學期製中需要2學時，而在長學期製中則需要3學時。
　　第4章收發機結構　　本章篇幅較長，應有選擇性地教學。短學期製可以包括以下部分：概述、基本和現代外差接收機、直接變頻接收機、鏡像抑製接收機和直接變頻發射機。在長學期製的教學中，還可以包含低中頻接收機和外差發射機的內容。短學期製中本章需要8學時，而長學期製中則需要10學時。
　　第5章低噪聲放大器　　本章包括：概述、輸入匹配問題和低噪聲放大器件的拓撲結構。在長學期製的教學中可以包含增益切換、頻段切換或者高IP2低噪聲放大器（LNA）。短學期製中本章需要6學時，而長學期製中則需要8學時。
　　第6章混頻器　　本章包括：概述、無源下變頻混頻器（電壓驅動采樣混頻器的噪聲和輸入阻抗的計算部分可以跳過）、有源下變頻混頻器和高IP2有源變頻混頻器。在學期製的教學中，還可以包含增強型跨導有源混頻器、低噪聲有源混頻器和上變頻混頻器的相關內容。短學期製中本章需要8學時，而長學期製中則需要10學時。
　　.　　第7章無源器件　　本章不適閤用於短學期製教學。在長學期製中，可以安排3學時講解電感基本的結構、損耗機製以及MOS變容二極管。
　　第8章振蕩器　　本章篇幅較長，應有選擇性地進行教學。本章教學至少應包含以下內容：基本原理、交叉耦閤振蕩器、壓控振蕩器和低噪聲壓控振蕩器。在短學期製的教學中，可以不必花時間講授相位噪聲，而在長學期製中，相位噪聲的兩種分析方法則都是可以講授的。短學期製中本章需要6學時，而長學期製中則需要8學時。
　　第9章鎖相環　　本章內容為頻率閤成器的基礎。事實上，如果詳細教學的話，本章後會很自然地接整數N頻率閤成器，而在短學期製的教學中，下一章是可以跳過的。本章至少應講述以下部分：基本概念、Ⅰ型鎖相環、Ⅱ型鎖相環和PFD/CP非理想特性。在長學期製中還可以包含鎖相環的相位噪聲和設計流程。短學期製中本章需要4學時，而長學期製中則需要6學時。
　　第10章整數N頻率閤成器（本書中未收錄此章）　　本章內容在短學期製中可以省略，而在長學期製中可以花費4學時來講授英文版第2版第10章的降噪技術和分頻器的設計。
　　第11章小數N頻率閤成器（本書中未收錄此章）　　本章內容在短學期製中可以省略，而在長學期製中可以花費4個學時來講授英文版第2版隨機性和噪聲整形，其他部分則可以跳過。
　　第12章功率放大器（本書第10章）　　本章篇幅較長但又往往為瞭講解其他章節而被省略。當真的需要時，可以講授本章的以下內容：概述、功率放大器的分類、高效功率放大器、共源共柵級和基本的綫性化方法。這些內容大約需要4學時。長學期製還可以用另外4學時講授多爾蒂功率放大器、極化調製以及異相等相關內容。
　　第13章收發機設計實例（本書第11章）　　本章給齣瞭雙波段收發機的設計步驟。在講授過程中，可以跳過第5、6、8章中最新類型的例子而為本章內容講解留齣充足的時間。另外，係統層麵的推導也需要跳過，而對於接收機、發射機以及閤成器晶體管級的設計則需要安排4學時。
　　Behzad Razavi　　2011年7月　　第1版前言　　統計數據顯示，手機每年的全球銷售額已超過25億美元，而國內衛星網絡已擁有450萬個用戶以及25億美元的資産。全球定位係統的市值在2000年達到50億美元。1998年，歐洲的移動通信設備和服務銷售額將會達到30億美元。
　　射頻（RF）與無綫市場的擴張速度已經到瞭令人難以想象的地步。尋呼機、手機、無繩電話、光纜調製解調器以及射頻識彆標簽等設備，已經逐漸從當初的奢侈品變成瞭生活中不可或缺的工具，滲透到瞭日常生活的方方麵麵。數據統計發現，半導體和係統公司，無論大小，無論是模擬還是數字，都在通過各種射頻産品提升它們的市場份額。
　　射頻設計的獨特之處在於其藉鑒瞭與集成電路無關的許多學科。射頻知識庫發展瞭近一個世紀，但對於初學者來說仍然看不到盡頭。
　　本書主要闡述瞭射頻集成電路和係統的分析與設計。用類似於教程的語言，對射頻微電子學做瞭一個係統闡述後，本書首先從微波和通信理論的必要背景齣發，逐漸進入射頻收發器和電路設計的講解。本書重點介紹瞭在VLSI技術整體實施過程中電路與結構的問題，其中最主要的問題在於雙極性和CMOS的設計，但是大部分的概念也同樣可以應用於其他的技術中。本書假定讀者已經具有一定的模擬集成電路設計和信號與係統的理論基礎。
　　第1版共分為9章。第1章為緒論，提齣問題為後續章節做鋪墊。第2章介紹瞭射頻和微波設計的基本概念，重點闡述瞭非綫性和噪聲的影響。
　　第3章、第4章介紹瞭通信係統層麵的相關內容，給齣瞭調製、檢測、多址技術的理論概述以及無綫標準。本部分雖然基礎，但對於同時開展射頻電路和係統的設計至關重要。
　　第5章論述瞭收發機結構，給齣瞭不同接收機與發射機的拓撲結構及各自的優缺點。本章還包括瞭大量的案例研究，用於解釋實際射頻産品中所采用的方法。
　　第6～9章介紹瞭射頻電路模塊的設計，包括低噪聲放大器、混頻器、振蕩器、頻率閤成器和功率放大器幾個部分，需特彆注意的是，應盡量減少片外元器件的數量。本章一個重要的目的是論證如何用係統的需求定義電路的參數，以及每個電路的性能是如何影響收發機整體性能的。
　　在加利福尼亞大學洛杉磯分校（UCLA）的4學分研究生課程中，我用講授瞭全書80%的內容。如果是10周的短學期製，本書的第3、4、8和9章的課時則需要縮短，但在長學期製中，就可以介紹更多的內容。
　　我的射頻電路設計知識大部分來自於和同事的交流與閤作。其中，貝爾實驗室的Helen Kim、Ting-Ping Liu和Dan Avidor以及Hewlett-Packard實驗室的David Su和Andrew Gzegorek為本書的資料收集做齣瞭巨大貢獻並給予瞭全麵幫助。同時，還有許多專傢也參與瞭本書的審校，他們是Stefan Heinen(西門子)、Bart Jansen(Hewlett-Packard)、Ting-Ping Liu(貝爾實驗室)、John Long(多倫多大學)、Tadao Nakagawa(NTT)、Gitty Nasserbakht(德州儀器)、Ted Rappaport(Virginia Tech)、Tirdad Sowlati(Gennum)、Trudy Stetzler(貝爾實驗室)、David Su(Hewlett-Packard)和Rick Wesel(UCLA)。此外，加利福尼亞大學洛杉磯分校的許多學生，包括Farbod Behbahani、Hooman Darabi、John Leete和Jacob Rae等也參與瞭本書各章節的教學效果實驗，並反饋瞭大量有價值的信息。在此，我要真誠地感謝上述所有人員的慷慨相助。
　　最後我還要感謝Prentice Hall的每一位工作人員，特彆是Russ Hall、Maureen Diana,以及 Kerry Riordan，感謝他們的大力支持。
　　Behzad Razavi　　1997年7月

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