微電子電路設計（第四版）

本書涵蓋了微電子電路設計所需基礎知識， 主要由三個部分組成。第一部分介紹固態電子學與器件， 討論了電子學的發展與電路分析方法和微電子器件的工作原理、IV特性及SPICE模型等。第二部分為數字電路， 包括數字電路的基本概念和CMOS電路、存儲電路、ECL與TTL等雙極型邏輯電路以及BiCMOS電路。第三部分為模擬電路， 以理想運算放大器和SPICE仿真為基礎介紹了不同結構運算放大器的相關特性、小信號模型、具體分析方法和集成設計技術， 最後討論了放大器的頻率回響、反饋和振盪器等問題。

基本介紹

• 書名：微電子電路設計（第四版）
• 作者：理察 C. 耶格,特拉維斯 N. 布萊洛克 
• ISBN：9787121194382
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2013-02-01

圖書內容

本書涵蓋了微電子電路設計所需基礎知識， 主要由三個部分組成。第一部分介紹固態電子學與器件， 討論了電子學的發展與電路分析方法和微電子器件的工作原理、IV特性及SPICE模型等。第二部分為數字電路， 包括數字電路的基本概念和CMOS電路、存儲電路、ECL與TTL等雙極型邏輯電路以及BiCMOS電路。第三部分為模擬電路， 以理想運算放大器和SPICE仿真為基礎介紹了不同結構運算放大器的相關特性、小信號模型、具體分析方法和集成設計技術， 最後討論了放大器的頻率回響、反饋和振盪器等問題。

通過學習本書可以了解現代微電子電路設計， 包括模擬與數字， 分立與集成， 了解內部結構也有利於系統設計中對積體電路的適當選擇。

目 錄

第一部分 固態電子學與器件

第1章 電子學簡介

1.1 電子學發展簡史：真空管到甚大規模積體電路

1.2 電學信號分類

1.3 符號約定

1.4 問題解決方法

1.5 電路理論的重要概念

1.6 電學信號頻譜

1.7 放大器

1.8 電路設計中的元器件參數值變化

1.9 數值精度

小結

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習題

第2章 固態電子學

2.1 固態電子材料

2.2 共價鍵模型

2.3 半導體中的漂移電流和遷移率

2.4 本徵矽的電阻率

2.5 半導體中的雜質

2.6 摻雜半導體中的電子和空穴濃度

2.7 摻雜半導體的遷移率和電阻率

2.8 擴散電流

2.9 總電流

2.10 能帶模型

2.11 積體電路製造概述

小結

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重要公式

習題

第3章 固態二極體以及二極體電路

3.1 PN結二極體

3.2 二極體的iv特性

3.3 二極體方程：二極體的數學模型

3.4 反偏、零偏、正偏下的二極體特性

3.5 二極體的溫度係數

3.6 反偏下的二極體

3.7 PN結電容

3.8 肖特基勢壘二極體

3.9 二極體的SPICE模型及版圖

3.10 二極體電路分析

3.11 多二極體電路

3.12 二極體處於擊穿區的工作情況分析

3.13 半波整流電路

3.14 全波整流電路

3.15 全波橋式整流

3.16 整流器比較及設計折中

3.17 二極體的動態開關行為

3.18 光電二極體， 太陽能電池和發光二極體

小結

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習題

第4章 場效應電晶體

4.1 MOS電容特性

4.2 NMOS電晶體

4.3 PMOS電晶體

4.4 MOSFET電路模型

4.5 MOS電晶體的電容

4.6 MOSFET的SPICE模型

4.7 MOS電晶體按比例縮小

4.8 MOS電晶體的製作及版圖設計規則

4.9 NMOS場效應電晶體的偏置

4.10 PMOS場效應電晶體的偏置

4.11 結型場效應管（JFET）

4.12 JFET的SPICE模型

4.13 JFET和耗盡型MOSFET的偏置

小結

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習題

第5章 雙極結型電晶體

5.1 雙極型電晶體的物理結構

5.2 NPN電晶體的傳輸模型

5.3 PNP電晶體

5.4 電晶體模型的等效電路

5.5 雙極型電晶體的iv特性

5.6 雙極型電晶體的工作區

5.7 簡化傳輸模型

5.8 雙極型電晶體的非線性行為

5.9 跨導

5.10 雙極工藝和SPICE模型

5.11 BJT的實際偏置電路

5.12 偏置電路的容差

小結

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習題

第二部分 數字電子電路

第6章 數字電子電路簡介

6.1 理想邏輯門

6.2 邏輯電平定義和噪聲容限

6.3 邏輯門的動態回響

6.4 複習布爾代數

6.5 NMOS邏輯設計

6.6 電晶體替代負載電阻方案

6.7 NMOS反相器小結與比較

6.8 NMOS與非門及或非門

6.9 複雜NMOS邏輯設計

6.10 功耗

6.11 MOS邏輯門的動態特性

6.12 PMOS邏輯

小結

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習題

第7章 CMOS邏輯電路設計

7.1 CMOS反相器工藝

7.2 CMOS反相器的靜態特性

7.3 CMOS反相器的動態特性

7.4 CMOS中的功耗和功耗延遲積

7.5 CMOS或非門和與非門

7.6 CMOS中複雜門的設計

7.7 最小尺寸邏輯門的設計及性能

7.8 動態多米諾CMOS邏輯

7.9 級聯緩衝器

7.10 CMOS傳輸門

7.11 CMOS閂鎖

小結

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習題

第8章 MOS存儲器及存儲電路

8.1 隨機存取存儲器

8.2 靜態存儲器單元

8.3 動態存儲單元

8.4 敏感放大器

8.5 地址解碼器

8.6 唯讀存儲器（ROM）

8.7 觸發器

小結

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習題

第9章 雙極型邏輯電路

9.1 電流開關（發射極耦合對）

9.2 發射極耦合邏輯（ECL）門

9.3 ECL門的噪聲容限分析

9.4 電流源的實現

9.5 ECL或或非門

9.6 射極跟隨器

9.7 “射極點”或“線或”邏輯

9.8 ECL功率-延遲特性

9.9 電流模式邏輯（CML）

9.10 飽和雙極型反相器

9.11 電晶體電晶體邏輯（TTL）邏輯

9.12 標準7400系列TTL反相器

9.13 TTL中的邏輯函式

9.14 肖特基鉗位TTL

9.15 ECL和TTL的功率延遲對比

9.16 BiCMOS邏輯

小結

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習題

第三部分 模擬電子電路

第10章 模擬系統和理想運算放大器

10.1 一個模擬電子系統實例

10.2 放大作用

10.3 放大器的二連線埠模型

10.4 失配的源和負載電阻

10.5 運算放大器簡介

10.6 放大器的失真

10.7 差分放大器模型

10.8 理想差分放大器和運算放大器

10.9 理想集成運算放大器分析

10.10 反饋的頻率特性

小結

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參考文獻

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習題

第11章 非線性運算放大器和反饋放大器的穩定性

11.1 經典的反饋系統

11.2 對包含非理想運算放大器電路的分析

11.3 串聯和並聯反饋電路

11.4 反饋放大器增益計算的統一方法

11.5 電壓串聯反饋——電壓放大器

11.6 電壓並聯反饋放大器——跨阻放大器

11.7 跨導放大器——電流串聯反饋放大器

11.8 電流放大器——電流並聯反饋放大器

11.9 使用持續電壓電流注入法計算迴路增益

11.10 利用反饋減小失真

11.11 直流誤差源和輸出擺幅限制

11.12 共模抑制比和輸入電阻

11.13 運算放大器的頻率回響和頻寬

11.14 反饋放大器的穩定性

小結

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習題

第12章 運算放大器套用

12.1 級聯放大器

12.2 儀表放大器

12.3 有源濾波器

12.4 開關電容電路

12.5 數/模轉換

12.6 模/數轉換

12.7 振盪器

12.8 非線性電路套用

12.9 含正反饋的電路

小結

關鍵字

參考文獻

習題

第13章 小信號建模與線性放大

13.1 電晶體放大器

13.2 耦合電容和旁路電容

13.3 用直流和交流等效電路進行電路分析

13.4 小信號模型簡介

13.5 雙極型電晶體的小信號模型

13.6 共射極放大器

13.7 重要限制及模型簡化

13.8 場效應電晶體的小信號模型

13.9 BJT和FET小信號模型的小結與對比

13.10 共源極放大器

13.11 共射極放大器和共源極放大器小結

13.12 放大器功率和信號範圍

小結

關鍵字

習題

第14章 單電晶體放大器

14.1 放大器類型

14.2 反相放大器——共發射極和共源極電路

14.3 跟隨器電路——共集電極和共漏極放大器

14.4 同相放大器——共基極和共柵極電路

14.5 放大器原型回顧和比較

14.6 採用MOS反相器的共源極放大器

14.7 耦合和旁路電容設計

14.8 放大器設計實例

14.9 多級交流耦合放大器

小結

關鍵字

參考文獻

習題

第15章 差分放大器和運算放大器設計

15.1 差分放大器

15.2 基本運算放大器的進化

15.3 輸出級

15.4 電子電流源

小結

關鍵字

參考文獻

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習題

第16章 模擬積體電路設計技術

16.1 電路元件匹配

16.2 電流鏡

16.3 高輸出電阻電流鏡

16.4 參考電流的產生

16.5 與電源電壓無關的偏置

16.6 帶隙基準源

16.7 電流鏡作為有源負載

16.8 運算放大器中的有源負載

16.9 μA741運算放大器

16.10 Gilbert模擬乘法器

小結

關鍵字

參考文獻

習題

第17章 放大器頻率回響

17.1 放大器頻率回響

17.2 直接確定低頻極點和零點——共源放大器

17.3 用短路時間常數法估算ωL的值

17.4 高頻電晶體模型

17.5 混合 模型中的基區電阻

17.6 共發射極和共源極放大器的高頻回響

17.7 共基極和共柵極放大器的高頻回響

17.8 共集電極和共漏極放大器的高頻回響

17.9 單級放大器高頻回響小結

17.10 多級放大器的頻率回響

17.11 射頻電路介紹

17.12 混頻器和平衡調製器

小結

關鍵字

參考文獻

習題

第18章 電晶體反饋放大器與振盪器

18.1 基本反饋系統回顧

18.2 中頻帶反饋放大器分析

18.3 反饋放大器電路舉例

18.4 反饋放大器穩定性回顧

18.5 單極點運算放大器補償

18.6 高頻振盪器

小結

關鍵字

參考文獻

習題

附錄A 標準分立元件值

附錄B 固態器件模型及SPICE仿真參數

附錄C 二連線埠回顧