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拉扎维-模拟CMOS集成电路设计，2nd（1）
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心情: 平静
一直没有坚持把拉神这本书读完，每次要认真读都会被莫名其妙的事情打断
每次最多进行到第五章，搁置几个月，前面的知识就忘了，于是又从第一章开始
这样的反反复复，毫无成就感可言。
2017年的目标是读一万页专业书籍
拿它作为这个目标的第一本专业书
坚持写读书笔记，鞭策自己。
——我觉得读一本书，最好的开始就是先读书的序言。序言介绍了本书的结构和侧重点，知道这些后，有助于自己在阅读的过程中能理清作者思路并把握知识框架。
首先介绍一下这本书，它是模拟入门三大“圣经”之一——拉扎维《模拟CMOS集成电路》的第二版，出版于2016年1月，算是很新的。目前只有英文版，eetop论坛可下载。
作者之所以会出第二版，除了捞钱外，我觉得更多的还是与时俱进，对第一版进行完善和补充。
设计的基本思想不会改变，作者说自己再版的原因主要是：
- 现在CMOS具有更精细的几何结构；
- 应用要求更低的电源电压；
- 分析和设计出现了新的方法；
- 某些话题还需要更深入的讨论。
基于这些原因，所以第二版具有以下这些特点：
加强了现代CMOS工艺的讨论，尤其是在第11章给出了纳米级设计方法和“手把手”运放设计步骤；
通过对Bode和MiddleBrook判据的讨论进一步对反馈展开了研究；
增加了用Nquist方法来分析稳定性的内容（因为常用的Bode方法在有些通用系统中不再那么管用了）；
对FinFet展开了研究；
书籍的侧栏给出了纳米电路设计的注意事项；
新增加了超过100个设计示例。
正如作者所说，模拟设计是一项直观、严谨并具有创造性的工作。
在授课的过程中，他会要求学生提前知道将要学习的知识点概念；
会和学生一起思考，预计他们会遇到怎样的疑问，把自己当作是小白，和学生们一起成长；
从起初的简单粗糙到最终的修正后的复杂严谨，主要在意分析的这个过程。（真是好老师，羡慕哎）
本书关于器件和工艺的知识提的很少，就第2章和第17章有。作者的意思，读者第一次接触电路设计时，不需要知道更高阶的器件现象和工艺知识；如果处理得当，简单的器件知识完全满足基本电路的分析；等研究了大量电路的设计后，就需要补充更多的器件知识了，到时候再看也不迟。
回到主题：关于模拟设计(第一章)。
人们问的最多的问题可归纳位这三个：
1. 都21世纪（数字化时代）了，为啥还要研究模拟啊？
2. 模拟到底过时了没？
3. 做模拟的人到底能不能找到工作？
这三个问题在过去50年，每隔5年都会被搬上来讨论，而那些提出这些问题的大多数人，他们既不懂模拟设计又不敢尝试解决模拟设计遇到的挑战。
作者只想说（你们这些垃圾，说这些话会影响我赚钱的知道否？），我要告诉你们：模拟仍然很重要，还面临着许多问题需要解决，今后几十年也如此。
不信，给你们举几个例子嘛：
情况1：接收机。天线接收到RF信号，经过一系列滤波、放大，最后由ADC转换成数字信号，其中的滤波、放大等模块就是纯模拟啊。有人可能要问：可不可以直接把天线接收到的微弱RF信号数字化喃？绝对不行！这样会导致功耗十分大（还想不想好好玩手机了？？）；退一万步说，就算有人采取这个方案，那高性能的ADC也只能由模拟设计者来完成；
情况2：脑信号的检测。我们的大脑，一旦神经元被激活，就会产生几个mV、持续时间几十mV的脉冲信号。为了监视病人的脑活动，医生需要将十几根电极放在病人脑袋上，每根电极检测一系列脉冲，然后进行放大、数字化、无线发送至医生监控室。每根电极都要保证功耗小（1. 电池可维持几周；2. 发热少，防止破坏病人脑组织）。这些放大器、ADC、RF发射机都是模拟啊，功耗也主要由它们决定；
情况3：模拟处理数字信号。有时候遇到数字信号幅度过小或者严重失真，就需要模拟工程师登场了。举个例子，两台笔记本电脑通过USB连接用来传输高数据率信号（就是一些0和1），但USB线带宽有限，导致高频衰减和失真厉害。咋办？这就需要模拟均衡器来补偿这部分高频衰减和失真。有人会说，可以采用数字纠错的方式，是的，如果功耗和ADC复杂度比模拟均衡器低，那没问题，这由模拟设计者仔细分析后来决定采取哪种方案。但直观上想想，对于几个Gb/s的数据传输率，模拟均衡器可能比ADC更有效。
从这个观点可以看出，低速用数字，高速用模拟。（低速/高速分界线取决于实际问题，但这个界限频率在提高）；
情况4：统计2010—2015年ISSCC（集成电路顶级会议）上的论文，可以发现，和模拟有关的文章每年都占绝大多数。
从以上几个例子可以看出，模拟设计不会过时。
只是难度越来越大！目前，模拟设计遇到了一些挑战：
1. 晶体管不完美。本征增益在下降而且受周围环境的影响厉害（布局布线、封装等）；
2. 电源电压很低；从1979年的12V到现在的0.9V。这导致很多电路结构不再适用而需要寻找新方法；
3. 功耗要求越来越苛刻。虽然器件特征尺寸降低，功耗也会降低，但这主要是针对数字电路而言，模拟电路情况更为复杂；
4. 电路的复杂性（几千个管子），需要借助SPICE和matlab等模拟器辅助设计；
5. PVT的变化，需要保证在某个工艺(P)、电压(V)、温度（T）范围内，电路性能变化能被接受。这需要我们设计鲁棒性更高的电路。
Why CMOS？？
1. 对于数字市场-它功耗低、规模大（亿级别）
2. 对于模拟市场-它成本低（虽然速度和噪声没BJT好。不多随着特征尺寸的降低，速度也跟上来了）
本书框架
抽象级：器件物理级（研究单个器件内部）——>晶体管级（研究一组器件相互作用）——>电路架构级（几个功能模块的工作）——>系统级（几个子系统组成的系统性能）
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