前言

在政策引领和产业需求背景下，集成电路、5G、新能源汽车、人工智能、工业互联网等新一代信息技术飞速发展，不断涌现出多元化应用场景的技术融合和产品创新。其中，集成电路是现代信息技术的核心，是国民经济的重要组成部分，也是引领新一轮科技革命和产业变革的关键技术。目前，集成电路不仅在计算机、通信、消费电子、工业控制等传统产业中不可或缺，同时覆盖了物联网、云计算、无线充电、新能源汽车、可穿戴设备等新兴领域。

随着器件特征尺寸减小，MOS器件的特征频率、最高频率和噪声系数等大幅提高。硅基CMOS工艺的功耗比较低、工艺十分成熟、成本较低，并且能够将数字电路、模拟电路和射频电路等集成在同一个芯片上，是实现数字与射频系统单片集成的重要技术。硅基模拟和射频集成电路技术不断提高，应用领域不断拓宽，对集成电路设计者提出了更大的挑战。

由Cadence公司开发的集成电路设计与仿真工具，具有丰富的功能，广泛应用于模拟和射频集成电路设计中。本书为北京理工大学集成电路设计实践课程教材，其内容从CMOS集成电路的基础以及Cadence仿真软件的基本操作入手，融合模拟和射频集成电路中的几种常见电路单元的实例分析，详细讲述了仿真操作与设计流程。

全书共分为9章，第1章是CMOS模拟集成电路设计流程简介。第2章详细说明了Cadence仿真软件ADE的使用界面和常用操作，并以CMOS共源放大器为例，讲述了电路搭建和仿真验证的基本操作流程。第3章主要对ADE的直流仿真、交流仿真、瞬态仿真、噪声仿真、S参数仿真等基本仿真功能，以及参数扫描、蒙特卡洛仿真等高阶仿真功能进行概述说明，并介绍基本设置方式，每个仿真方法均通过实例进行分析。第4～9章分别讲述了几种常见电路单元的基本原理、主要性能参数、常见电路结构，然后通过实例进行详细说明。其中，第4章讲解了单级全差分折叠共源共栅运算放大器和闭环运算放大器；第5章介绍了S波段低噪声放大器的设计方法；第6章通过S波段功率放大器介绍了电路搭建、参数仿真、匹配方法和优化设计；第7章设计了一款S波段Gilbert双平衡下变频混频器；第8章介绍了带隙基准源的电路搭建、参数仿真、设计及优化方法；第9章讲述了并行式模-数转换器和逐次逼近式模-数转换器的设计和仿真流程。

本书的第1、4章由王兴华编写；第2、5章由陈志铭编写；第3、6、7章由李潇然编写；第8、9章由张蕾编写，陈铖颖和吕世东对技术和书稿也提供了大量帮助。感谢仲顺安教授对本书内容提出的宝贵意见；感谢在站博士后万嘉月、齐全文，资深工程师刘自成、韩放，以及在读研究生王瑛泽、鄂川源、李佳峄、朱宇哲、刘晓凡、卓恩锐、王超等在书稿整理和图片绘制等工作中给予的大力支持。

由于作者水平有限，加之时间较为仓促，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳请同行和读者不吝赐教。

编著者

2022年8月