Willy M Sansen 的《Analog Design Essentials》一书是一本涵盖模拟电路设计基本原理和实践技能的经典教材。该书的目标读者是电气工程师和电子工程师,特别是那些从事模拟电路的设计和制造工作的工程师。

《Analog Design Essentials》
该书的主要内容包括:
第一部分介绍了模拟电路的基本原理和概念。其中涵盖的主题包括模拟信号和数字信号的区别、放大器应用、滤波器、振荡器、稳压器、电容器等。
第二部分介绍了模拟电路中主要器件的特性和设计技巧。这部分的主题包括二极管、晶体管、操作放大器、模拟电路中的放大器、模拟电路中的滤波器、模拟电路中的集成电路等。
第三部分介绍了模拟电路的实践应用技巧。该部分涵盖的主题包括电源与参考电压、数据转换、放大器和滤波器的设计、时钟和定时电路、噪声等。
总的来说,《Analog Design Essentials》是一本全面而系统地介绍了模拟电路设计的教材,对于任何希望深入学习或从事该领域工作的读者来说,都是一本重要的参考书。
Willy M Sansen 所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Comparison of MOST and Bipolar transistor models”部分主要介绍了MOSFET和双极型晶体管两种常见的半导体器件的建模方法和特性,以及它们在模拟电路中的应用。

从双极型到MOSFET
该部分从建模的角度,分析了MOSFET和双极型晶体管不同的特性和参数,比较了它们的优劣,并介绍了不同的应用场景和设计考虑因素。
具体来说,该部分主要包含以下内容:
1. MOSFET的建模方法和特性,包括MOS的结构、物理特性、电性能参数、动态特性等。
2. 简单介绍双极型晶体管的建模方法和特性,包括结构、物理特性、电性能参数、动态特性等。
3. 对比了MOSFET和双极型晶体管的特性和参数,包括速度、噪声、功耗、温度系数等。
4. 介绍了MOSFET和双极型晶体管在模拟电路中的应用,包括高频放大器、低噪声放大器、振荡器、开关电路等。
总的来说,《Analog Design Essentials》中的“Comparison of MOST and Bipolar transistor models”部分为读者提供了深入了解和比较MOSFET和双极型晶体管的模拟电路知识,有助于读者在实践中选择合适的器件,并进行更加精确地模拟设计。
Willy M Sansen 所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Amplifiers, Source followers & Cascades”部分主要介绍了模拟电路中的放大器及其不同的组成形式,包括共射放大器、共漏放大器、共基放大器、共栅放大器、源跟随器和级联等。

运算放大器的示意图
该部分介绍了不同放大器的基本原理、特性、频率响应等,并通过实例分析了它们在实际电路中的应用。同时还讨论了实际电路中存在的一些问题,如电源抖动、干扰等。
具体来说,该部分主要包含以下内容:
1. 不同放大器的组成原理和特性,包括共射放大器、共漏放大器、共基放大器、共栅放大器等。
2. 源跟随器的结构和特性,以及与共源放大器的比较分析。
3. 级联放大器的组成原理、特性和应用。介绍了级联放大器的增益、频率响应、阻抗匹配等问题,并举了实例说明。
4. 包括电源抖动、干扰等实际电路中的问题,并提供了解决方法和设计技巧。
总的来说,《Analog Design Essentials》中的“Amplifiers, Source followers & Cascades”部分为读者提供了对放大器及其不同组成形式的深入了解和分析,有助于读者在实践中选择合适的放大器类型,并进行更加精准的模拟设计。
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Differential Voltage & Current amplifiers”部分主要介绍了差分放大器的基本原理和应用,包括差分放大器的结构、工作原理、增益、共模抑制比、偏置电路等内容。

差分电压放大器和电流镜
具体来说,该部分主要包含以下内容:
1. 差分放大器的基本结构:介绍了差分放大器的基本结构,包括两个输入端口和一个输出端口。其中,两个输入端口分别连接到两个输入信号,输出端口输出的是两个输入信号的差分信号。
2. 差分放大器的工作原理:介绍了差分放大器的工作原理,包括输入信号如何被放大、信号的差分放大以及共模信号的抑制等。
3. 差分放大器的增益:介绍了差分放大器的增益计算方法,包括共模增益和差模增益等。
4. 差分放大器的共模抑制比:介绍了差分放大器的共模抑制比及其影响因素,包括器件匹配、偏置电路的稳定性等。
5. 差分放大器的偏置电路:介绍了差分放大器的偏置电路设计方法,包括恒流源、差动对等偏置等。
该部分内容详细介绍了差分放大器的基本原理和应用,帮助读者在实际设计中选择合适的差分放大器电路结构和参数配置,以满足不同的应用需求。此外,书中还包括了大量的实例和计算方法,便于读者理解和掌握差分放大器电路的设计方法与技巧。
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Noise performance of elementary transistor stages”部分主要介绍了晶体管单元级别的噪声特性分析和设计。该部分主要包含以下内容:

噪声的时域特征

噪声的频域特征
1. 常见噪声来源:介绍了晶体管单元级的常见噪声来源,包括热噪声、漏噪声、基极噪声等。
2. 噪声分析方法:介绍了常见的噪声分析方法,包括噪声功率、噪声系数等。同时,还阐述了如何对不同类型噪声进行相应的分析和计算。
3. 常见晶体管单元级拓扑的噪声特性分析:介绍了几种典型的晶体管单元级拓扑,包括共发射极、共基极以及共集电极等。并针对不同拓扑的噪声参数,如输入噪声指数、噪声温度等进行详细的分析和计算。
4. 基于噪声参数的电路优化设计:介绍了通过优化电路设计以降低噪声的方法。包括选择合适的偏置点,缩小输入/输出阻抗等。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“Noise performance of elementary transistor stages”部分重点介绍了晶体管单元级别的噪声特性和分析方法,对于从事模拟电路设计的工程师和学生有很大的参考价值。同时,该部分内容贴近实际应用,给出了多个例子,便于读者理解和应用到实践中。
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Stability of Operational amplifiers”部分主要介绍了运放的稳定性问题,包括破环相位、振荡和不稳定等问题,并提供了一些解决方法。

运算放大器的关键规格

运放的增益与带宽
具体来说,该部分主要包含以下内容:
1. 稳定性问题的来源:介绍了运放的内部极性和幅相响应的关系,以及反馈电路对运放稳定性的影响。此外,还介绍了受温度、电压偏置和器件变化等因素影响时,运放的稳定性问题。
2. 破环相位和振荡:介绍了当反馈网络中存在零点时,运放可能出现的破环相位和振荡问题。具体包括了当放大器的增益和相位条件发生变化时,导致零点移位或反馈回路不一致所引起的破环相位和振荡问题。
3. 解决方案:介绍了对反馈网络和运放内部电路进行优化的方法,以保持其幅相响应稳定。包括穿越频率补偿、极点分离、引入补偿电容等方法。
除此之外,书中还提供了大量的实例,以说明这些稳定性问题的实际应用以及如何通过改进电路设计来解决这些问题。
总的来说,该部分内容提供了很好的指导,帮助读者了解设计高性能运放电路时需要考虑的稳定性问题,并提供了非常实用的解决方案。这些内容对于设计和分析高性能的运放电路有很大的帮助。
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Systematic Design of Operational Amoplifiers”部分主要介绍了在设计运放时需要考虑的各种参数和设计方法,旨在帮助读者理解运放电路设计的基本概念和方法。

单级CMOS OTA
具体来说,该部分主要包含以下内容:
1. 运放的特性参数:介绍了运放的关键特性参数,包括增益、带宽、输入电阻和输出电阻等。详细讲解了这些参数如何影响运放的性能。
2. 运放的基础结构:介绍了运放的基础结构,包括反馈电路、放大器电路、输出电路等。其中,反馈电路是设计运放中最重要的一个部分,需要仔细考虑。
3. 运放的设计方法:介绍了设计运放电路的基本方法,包括选取运放的拓扑结构、确定电路参数、优化反馈网络等。通过这些方法可以设计出性能优良、应用广泛的运放电路。
4. 实例设计:书中提供了一些实例,包括基于Miller操作放大器的运放设计、基于复制器的运放设计、基于传输门的运放设计等。
总的来说,该部分内容包含了设计运放电路所需的基本概念和方法,提供了很好的指导和实例。这些内容对于需要设计高性能运放电路的读者非常有帮助,可以帮助他们理解运放电路的设计原理和方法,进而设计出性能卓越、应用广泛的运放电路。
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Important opamp configurations”部分主要介绍了一些重要的运放电路配置,包括反相放大器、非反相放大器、比较器、积分器、微分器、参考电压源等。

CMOS OTA的系统设计图
具体来说,该部分主要包含以下内容:
1. 反相放大器:介绍了基本的反相放大器电路,其特点是输入信号经过反相放大后得到放大信号,增益可以通过反馈电阻的大小来控制。
2. 非反相放大器:介绍了基本的非反相放大器电路,其特点是输入信号经过非反相放大后得到放大信号,增益可以通过反馈电阻的大小和输入电阻的比例来控制。
3. 比较器:介绍了基本的比较器电路,其特点是将输入信号与参考电压进行比较,输出结果为高电平或低电平。
4. 积分器:介绍了基本的积分器电路,其特点是将输入信号进行积分,输出结果为输入信号的积分值,常用于滤波器和信号处理等方面。
5. 微分器:介绍了基本的微分器电路,其特点是将输入信号进行微分,输出结果为输入信号的微分值,常用于信号处理和传感器等方面。
6. 参考电压源:介绍了基本的参考电压源电路,其特点是可以提供稳定的参考电压信号,常用于ADC、DAC等模拟电路中。
总的来说,该部分内容清晰地介绍了一些重要的运放电路配置和其特点,对于读者了解和掌握运放的基本工作原理和应用具有重要的参考价值。这些内容对于学习和设计模拟电路的工程师和研究人员具有非常好的帮助。
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Fully-differential amplifiers”部分主要介绍了差分放大器和全差分放大器的工作原理和应用。

简单的全差分OTA
首先,该部分介绍了差分放大器的基本概念和结构。差分放大器是一种具有两个输入端和一个输出端的放大电路,其可以将两个输入信号进行差分运算并输出结果。此外,差分放大器还能够提高电路的共模抑制比(CMRR),使得其在实际应用中能够有效地抑制干扰。
然后,该部分介绍了全差分放大器结构及其特点。全差分放大器是在差分放大器的基础上进行改进而得到的,其加入了一个反馈电阻网络,提高了放大电路的增益和带宽等性能,同时还可以进一步提高电路的CMRR。
最后,该部分还介绍了全差分放大器在实际应用中的一些典型电路,如带通滤波器、多级放大器和交叉耦合反馈等电路,并详细讨论了其设计原理和实现技术。
总的来说,该部分内容介绍了差分放大器和全差分放大器的基本原理、特点和应用,对于读者了解和掌握全差分放大器的设计和应用具有重要的参考价值。这些内容对于学习和设计高性能、高精度模拟电路的工程师和研究人员具有非常好的帮助。
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Design of Multistage Operational amplifiers”部分主要介绍了多级运放的设计方法和技巧。

堆叠 vs 级联
首先,该部分介绍了多级运放的概念和结构。多级运放由两个或多个级联的单级运放组成,可以提供更高的增益和带宽等性能。但是,多级运放的设计比单级运放更加复杂,需要在增益和带宽之间进行平衡。
接着,该部分讨论了多级运放的放大器结构和放大器参数的计算方法,如极点和零点的计算、增益的计算和带宽的计算等。通过这些计算方法,可以为多级运放的设计提供参考。
然后,该部分详细介绍了多级运放的放大器设计步骤,包括电路拓扑设计、放大器参数的确定和电路优化。其中,电路拓扑设计是多级运放设计中最关键的一步,需要根据具体的应用要求和性能需求选择合适的电路拓扑结构。
最后,该部分还介绍了多级运放在实际应用中常见的电路,如滤波器、运算放大器、反馈电路等。这些电路的设计方法和技巧对于实际工程应用非常有价值。
总的来说,该部分内容介绍了多级运放的设计方法和技巧,对于需要设计高性能、高精度模拟电路的工程师和研究人员具有重要的参考价值。这些内容不仅可以帮助读者了解多级运放的设计原理和方法,还可以为读者提供实际应用中的解决方案和思路。
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Current-input Operational Amplifiers”部分主要介绍了电流输入式运放的设计原理和具体实现方法。

级联MOSFET的增益和噪声
该部分首先介绍了电流输入式运放的基本原理和优点,与传统的电压输入式运放相比,电流输入式运放具有更高的输入阻抗、更好的噪声性能和更大的输入动态范围等特点。电流输入式运放通常用于高灵敏度测量、传感器接口和信号源接口等应用。
接着,该部分讨论了电流输入式运放的基本结构和电路参数的设计方法,如输入电容、输入电流、放大器增益和带宽等。通过自适应电流源和交流耦合等技术手段,可以进一步提高电流输入式运放的性能。
然后,该部分介绍了电流输入式运放在不同应用领域中的具体实现方法,如卡特罗德电流镜及其应用、Teledyne Philbrick公司的运放芯片、电压控制电流源等。这些电路在实际应用中被广泛使用,具有非常重要的应用价值。
最后,该部分还介绍了一些电流输入式运放的优化方法,如自适应偏置电路、自适应补偿电路等。通过这些优化方法,可以进一步提高电流输入式运放的性能和稳定性。
总的来说,该部分内容详细介绍了电流输入式运放的设计原理、结构和实现方法。这些内容对于需要设计高精度模拟电路的工程师和研究人员具有非常重要的参考价值。同时,对于电流输入式运放的原理和特点有一定了解的读者,该部分也提供了实际应用中的解决方案和思路。
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Rail-to-rail input and output amplifiers”部分主要介绍了具有全摆幅输入输出的运放设计和应用。

CMFB的轨到轨输入
首先,该部分介绍了有关全摆幅运放的背景和需求。传统的运放在输入信号接近电源供应电压时无法提供准确的増益,而全摆幅运放可以解决这个问题,其输入和输出可以摆动到电源电压的上限和下限,因此可以进行准确的信号处理。
接着,该部分讨论了全摆幅运放的设计原理和性能衡量指标,如输入偏置电流、输入偏置电压、增益带宽积等。同时,还介绍了全摆幅运放的分类和各自的优缺点,如差分全摆幅运放和单端全摆幅运放。
然后,该部分详细介绍了全摆幅运放的电路设计步骤,包括运放结构设计、偏置电路设计、摆幅限制电路设计等。通过这些设计步骤,可以为全摆幅运放的设计提供参考。
最后,该部分还介绍了全摆幅运放在实际应用中的电路设计和应用,如电池供电电路和移动通信设备等。这些电路的应用案例和电路设计方法对于实际工程应用非常有价值。
总的来说,该部分内容介绍了具有全摆幅输入输出的运放设计和应用,对于需要设计高精度、高灵敏度模拟电路的工程师和研究人员具有重要的参考价值。这些内容不仅可以帮助读者了解全摆幅运放的设计原理和方法,还可以为读者提供实际应用中的解决方案和思路。
《Analog Design Essentials》一书中的“Class AB and driver amplifiers”部分的内容介绍和总结

CMOS的输出级问题
《Analog Design Essentials》一书中的“Class AB and driver amplifiers”部分主要介绍了Class AB功率放大器和驱动放大器的设计和应用。其中,Class AB功率放大器是一种常用的设计,通常用于要求高功率和低失真的应用中。该部分介绍了Class AB功率放大器的基本原理、电路结构和性能参数,并详细讨论了不同拓扑结构和零点抵消技术对功率放大器性能的影响。
另外,该部分还介绍了驱动放大器的设计和应用。驱动放大器是一种重要的电路部件,它可以提高信号的幅度、驱动负载和降低失真。该部分详细介绍了驱动放大器的基本原理、电路结构和性能参数,并且重点讨论了输出级的驱动放大器和信号源级的驱动放大器的设计和优化方法。
总之,该书《Analog Design Essentials》中的“Class AB and driver amplifiers”部分对于学习和了解功率放大器和驱动放大器的设计和应用有着重要的参考价值,尤其对于从事模拟电路设计和应用的工程师和学生来说,具有重要的借鉴意义。
《Analog Design Essentials 》一书中“Feedback Voltage & Transconductance Amplifiers”部分的介绍和总结;

反馈配置
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Feedback Voltage & Transconductance Amplifiers”部分主要介绍了反馈电压和跨导放大器的基本原理和应用。
在反馈电压放大器方面,Sansen首先介绍了反馈的概念和种类,指出了反馈在电路设计中的重要性。接着,他介绍了反馈电压放大器的工作原理和常见电路示例,并深入讨论了反馈放大器的稳定性和带宽控制问题。为了更好地设计和实现高性能的反馈电压放大器,Sansen还介绍了一些高级技术,例如布朗林桥和差分放大器等。
在跨导放大器方面,Sansen先介绍了跨导的概念和定义,并介绍了一些跨导放大器的基本电路结构。接着,他讨论了跨导放大器的增益和带宽等重要性能指标,并引入了交叉耦合技术和电流镜技术等先进设计方法,以实现更高性能的跨导放大器。
总的来说,Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Feedback Voltage & Transconductance Amplifiers”部分提供了关于反馈电压放大器和跨导放大器的详细介绍和设计方法,对于模拟电路设计工作者具有很大的参考价值。
《Analog Design Essentials 》一书中“Feedback Transimpedance & Current Amplifiers”部分的内容介绍和总结;

输入输出阻抗
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Feedback Transimpedance & Current Amplifiers”部分主要介绍了反馈跨阻放大器和反馈电流放大器的基本理论和设计方法,以及它们在模拟电路设计中的应用。
在反馈跨阻放大器方面,Sansen介绍了基本的负反馈电路,包括反馈式电流放大器、差分放大器和振荡器等,这些电路能够将输入电流转换为输出电压,实现电流到电压的转换。此外,Sansen还介绍了反馈跨阻放大器的性能指标,如增益误差、线性度和带宽等,并讲解了如何利用反馈网络来优化这些指标。
在反馈电流放大器方面,Sansen介绍了反馈电流放大器的基本电路结构和工作原理,以及在电路设计中的应用,包括电流传感器和电流源等。反馈电流放大器能够将输入电压转换为输出电流,实现电压到电流的转换。Sansen还讲解了反馈电流放大器的性能指标,如增益、线性度和带宽等,并讲解了如何通过反馈网络来优化这些指标。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“Feedback Transimpedance & Current Amplifiers”部分介绍了反馈跨阻放大器和反馈电流放大器的基本知识、性能指标和设计方法,能够帮助读者更好地理解和应用这些放大器电路。这些放大器电路在模拟电路设计中具有重要的作用,被广泛应用于传感器信号处理和控制系统等领域。
《Analog Design Essentials 》一书中“Offset and CMRR: Random and systematic”部分的内容介绍和总结;

offset的定义
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Offset and CMRR: Random and systematic”部分主要介绍了模拟电路中的偏置和共模抑制比(CMRR)问题以及解决方案。
在偏置问题方面,Sansen分别介绍了随机偏置和系统偏置两种情况。随机偏置是由器件本身非理想性造成的,可以通过电路设计和补偿电路来解决;而系统偏置则是由于设计中的非对称性、失调等原因造成的,需要通过高级技术如自动校准、对消电路等来解决。
在CMRR问题方面,Sansen介绍了共模信号、差模信号及其在差分放大器中的表现,以及利用反馈电路来提高CMRR的方法。此外,Sansen还讲解了CMRR的计算方法和测试方法,以及在设计中需要考虑的一些注意事项。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“Offset and CMRR: Random and systematic”部分介绍了模拟电路中偏置和CMRR问题的基本知识和解决方法。这些问题都是模拟电路设计过程中需要处理的重要问题,能够对电路性能和可靠性产生重要影响。理解和掌握这些知识,可以帮助读者避免这些问题,提高模拟电路的性能和稳定性。
《Analog Design Essentials 》一书中“Bandgap and current reference circuits”部分的内容介绍和总结;

电流调节器
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Bandgap and current reference circuits”部分主要介绍了电路中的基准电流源和温度补偿电路。
在基准电流源方面,Sansen首先介绍了基准电流源的作用和基本原理,然后分别介绍了电流镜和电流源电路的实现方法和特点。特别地,他详细介绍了基准电压源的设计原理,包括温度补偿、工艺和噪声等因素对基准电压源的影响,并提出了一些解决方案,例如使用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)进行补偿。
在温度补偿电路方面,Sansen主要介绍了基于温度补偿电阻或热敏电阻的温度补偿方法,以及基于专用硅器件的温度补偿方法。此外,Sansen强调了电阻和电容对温度的灵敏度差异,并提出了一些温度补偿的实用技巧。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“Bandgap and current reference circuits”部分通过详细介绍基准电流源和温度补偿电路的实现原理和解决方案,帮助读者在模拟电路设计中解决基准电流和基准电压的参考问题。这些知识对提高电路的准确度、稳定性和可靠性等方面具有重要意义。
《Analog Design Essentials 》一书中“Switched-capacitor filters”部分的内容介绍和总结;

RC组成的低通滤波器
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Switched-capacitor filters”部分主要介绍了开关电容滤波器的基本原理、设计方法以及一些应用实例。
开关电容滤波器是一种基于电容器切换和采样定理的模拟滤波器,其优点包括可编程、可集成、电路简单等等。其原理是通过开关电容器实现模拟信号的离散化,再通过运算放大器或数字信号处理器等模块将该信号还原成模拟信号。
在设计方面,开关电容滤波器需要注意的是开关电容器的选择、衰减系数的确定、以及抗混迹性能等等。其中,衰减系数的确定需要综合考虑滤波器的通带、阻带、过渡带等指标要求。
在应用方面,开关电容滤波器主要应用于音频、通信、控制系统等领域。其中,音频领域中的Delta-Sigma调制和多级嵌套滤波器等技术都是基于开关电容滤波器原理实现的。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“Switched-capacitor filters”部分主要介绍了开关电容滤波器的原理、设计方法和应用实例。开关电容滤波器是模拟电路设计领域中的重要技术之一,具有广泛的应用前景。通过学习该部分内容,读者可以更加深入地了解开关电容滤波器的工作原理、设计方法,以及其在实际应用中的一些问题和解决方案。
《Analog Design Essentials 》一书中“Distortion in elementary transistor circuits”部分的内容介绍和总结;

失真产生的原因
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Distortion in elementary transistor circuits”部分主要介绍了基本晶体管电路中的失真问题。
在介绍失真问题之前,Sansen首先讲解了晶体管的基本工作原理,并介绍了几种常见的基本电路:共射极电路、共基极电路和共集电路。他详细讲解了各种电路的工作原理和特点,并指出了可能导致这些电路出现失真的因素。
在讨论失真问题时,Sansen主要从两个方面入手:非线性失真和交叉失真。非线性失真是指晶体管工作点偏离其最佳工作点时引起的失真,这种失真可以通过选择适当的偏置点和电路设计方法加以解决。交叉失真则是指晶体管两个输出端口之间的相互影响引起的失真,这种失真可以通过改善电路的布局和设计来解决。
此外,Sansen讲解了一些常见的失真测量方法和技巧,使读者能够更好地理解和解决失真问题。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“Distortion in elementary transistor circuits”部分通过引入基本电路的原理和一些常见问题,深入讲解了晶体管电路中的失真问题和解决方法。对于想要深入了解模拟电路的工程师和学生来说,这部分内容是必不可少的。
《Analog Design Essentials 》一书中“Continous-time filters”部分的内容介绍和总结;

有源RC滤波器
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Continous-time filters”部分主要介绍了连续时间滤波器的设计和分析。
在本章中,Sansen首先讲解了连续时间滤波器的基本原理和分类,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等等。他从频率响应和滤波器性能的角度讨论了这些滤波器的特点和应用。
随后,Sansen介绍了传统的连续时间滤波器设计方法,包括啁啾振荡器法、基于电容的滤波器设计和基于电感的滤波器设计方法。他详细讨论了这些方法的优点和缺点,并给出了具体的设计示例和计算方法。
在讲解传统设计方法之后,Sansen进一步介绍了现代连续时间滤波器的设计方法,包括利用运算放大器和现代半导体器件的优势设计高精度、高带宽滤波器。他讲解了差分放大器、电压控制振荡器、多谐振荡器和智能滤波器等先进设计方法,并指出了它们的应用和局限性。
此外,Sansen还讲解了连续时间滤波器的系统级分析方法和性能指标,包括双极点和单极点分析、零点分析、非线性失真和噪声分析等等。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“Continous-time filters”部分深入讲解了连续时间滤波器的设计和分析方法,同时对传统设计和现代设计进行了详细讨论。对于希望进一步了解连续时间滤波器设计和分析的工程师和学生来说,这部分内容是非常重要的。
《Analog Design Essentials 》一书中“CMOS ADC & DAC Principles”部分的内容介绍和总结;

CMOS DAC 和 ADC
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“CMOS ADC & DAC Principles”部分主要介绍了基于CMOS技术的模数转换器(ADC)和数字模拟转换器(DAC)的原理和设计方法。
在本章中,Sansen首先介绍了ADC和DAC的基本原理和分类,并讨论了它们的性能指标和应用。接着,他讲解了基于CMOS技术的模数转换器和数字模拟转换器的基本工作原理,包括采样保持电路、比较器、逐一近似调整器和R-2R阻值网络等关键电路的设计。
随后,Sansen讲解了单比特ADC和U型ADC的设计方法,并提出了数字校准和可变增益放大器等技术的应用。他还介绍了Sigma-Delta ADC和Successive Approximation ADC等常用的模数转换器类型,并详细描述了它们的设计和性能特点。
对于数字模拟转换器(DAC)、Sansen着重介绍了R-2R Ladder DAC和电流型DAC的设计原理和实现方法。同时,他也讨论了基于混合信号的DAC和多比特DAC的设计,指出了它们的优缺点及应用场景。
此外,Sansen还讨论了ADC和DAC中的非理想因素,例如量化误差、噪声和非线性失真等,以及如何通过设计和校准来减少这些因素的影响。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“CMOS ADC & DAC Principles”部分深入讲解了基于CMOS技术的模数转换器和数字模拟转换器的原理和设计方法。对于从事模拟电路设计和数字信号处理的设计工程师和学生来说,这部分内容是非常有价值的。
《Analog Design Essentials 》一书中“Low-power Sigma-Delta AD Converters”部分的内容介绍和总结;

Sigma-Delta ADC
Willy M Sansen所著的《Analog Design Essentials》一书中的“Low-power Sigma-Delta AD Converters”部分主要介绍了低功耗Sigma-Delta模数转换器的设计和实现方法。
在本章中,Sansen首先介绍了Sigma-Delta模数转换器的基本原理和分类,并讨论了它们的性能指标和应用。接着,他重点讲解了在低功耗应用中设计Sigma-Delta模数转换器的关键技术,包括低功耗运算放大器、Delta-Sigma调制器、数字滤波器和数字校准等。
为了降低功耗,Sansen提出了多项方法,例如采用CMOS电源电压下限技术、自适应时钟技术、低功耗前端、低功耗转换器结构等。他还着重讨论了如何通过优化设计参数和电路结构来获得更好的性能和更低的功耗。
此外,Sansen讲解了一些实用的Sigma-Delta模数转换器的设计例子,并详细介绍了它们的性能特点和优劣。他通过许多实例,详细讲解了如何在低功耗应用中进行Sigma-Delta模数转换器的设计和测试,并提供了一些实例方便读者掌握知识。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“Low-power Sigma-Delta AD Converters”部分深入讲解了低功耗Sigma-Delta模数转换器的设计和实现方法,帮助读者掌握在低功耗应用中设计模数转换器的关键技术和应用实例。这部分内容对从事模拟电路设计和数字信号处理的设计工程师和学生来说是非常有参考价值的。
《Analog Design Essentials 》一书中“Design of crystal oscillators”部分的内容介绍和总结;

振荡产生的条件
《Analog Design Essentials》一书中的“Design of crystal oscillators”部分介绍了晶体振荡器的基本原理、设计和应用。晶体振荡器是一种稳定的谐振器,一般由一个芯片晶体和围绕其构建的反馈电路组成,用于产生周期性的信号。Sansen对晶体振荡器的原理、参数、工作状态以及设计原则和方法进行了详细讲解。
具体来说,Sansen介绍了晶体振荡器的正反馈环路、阻抗匹配、引入噪声等方面的设计原则和方法。他还介绍了一些常用的晶体振荡器电路和实例,如Colpitts振荡器、Hartley振荡器、Pierce振荡器等,详细讲解了它们的工作原理和特点,并提供了设计和调整晶体振荡器的一些实用方法。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“Design of crystal oscillators”部分通过详细介绍晶体振荡器的设计和应用,帮助读者深入了解晶体振荡器的原理和特点,掌握晶体振荡器的设计和调整方法,是进行模拟电路设计的重要参考材料。
《Analog Design Essentials 》一书中“Low-Noise Amplifiers”部分的内容介绍和总结;

LNA在接收机链路中的位置
《Analog Design Essentials》一书中的“Low-Noise Amplifiers”部分主要涉及低噪声放大器的设计原理、常用拓扑结构和设计技巧。低噪声放大器是信号前端的关键模块,其噪声系数和增益直接影响到整个系统的信噪比和灵敏度,因此了解低噪声放大器的设计和优化方法是进行模拟电路设计的重要基础。
Sansen从噪声的基本概念出发,讲解了低噪声放大器的性能指标和噪声源的来源、分类和计算方法。接着,他介绍了低噪声放大器的主要拓扑结构,包括共源极放大器、共栅极放大器、共阴极放大器等,讲解了它们的工作原理、优缺点和设计要点。接着,他详细讲解了低噪声放大器的设计方法和调整技巧,包括选择适当的极性、阻抗匹配、设定Q点、优化输入输出网络等方面。最后,他讲解了低噪声放大器在无线通信、雷达、卫星导航等领域的应用实例,展示了低噪声放大器的重要性和实际应用场景。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“Low-Noise Amplifiers”部分通过详细介绍低噪声放大器的原理、拓扑结构和设计技巧,帮助读者深入了解低噪声放大器的性能指标和噪声源的影响,掌握低噪声放大器的设计和优化技巧,是进行模拟电路设计的重要参考材料。
《Analog Design Essentials 》一书中“Coupling effects in Mixed analog-digital ICs”部分的内容介绍和总结;

衬底之间的噪声耦合
《Analog Design Essentials》一书中的“Coupling effects in Mixed analog-digital ICs”部分主要涉及混合模拟数字集成电路中的耦合效应及其对电路性能的影响。随着集成电路的发展,数字电路和模拟电路被越来越广泛地应用于同一芯片上,它们之间的相互影响成为了一个关键问题。
Sansen从介绍混合集成电路中不同电路之间的耦合效应开始,包括电源耦合、信号线耦合、传导耦合等多种类型,讲解了它们的发生原因、影响因素和计算方法。接着,他详细讲解了混合集成电路中对抗耦合的设计方法,包括布局设计、天线设计、滤波器设计等方面,讲解了它们的实现原理和优缺点。在此基础上,他介绍了一些混合集成电路中的应用实例,包括无线通信、数字信号处理、数据转换等方面,展示了这些电路的设计和优化方法。
总的来说,《Analog Design Essentials》一书中的“Coupling effects in Mixed analog-digital ICs”部分通过讲解混合集成电路中的耦合效应及其对电路性能的影响,介绍了对抗耦合的设计方法和混合集成电路中的实际应用场景,帮助读者深入了解混合集成电路的设计和优化策略,是进行混合集成电路设计的重要参考材料。