深入理解微電子電路設計

《深入理解微電子電路設計》是2020年清華大學出版社出版的圖書，作者是[美] 理察 · C.耶格（Richard C. Jaeger）、 [美] 特拉維斯 · N.布萊洛克（Travis N. Blalock）。

基本介紹

• 中文名：深入理解微電子電路設計
• 作者：[美] 理察 · C.耶格（Richard C. Jaeger）、 [美] 特拉維斯 · N.布萊洛克（Travis N. Blalock）
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302546948

內容簡介

本書系統論述了微電子電路的基本知識及其套用，全書共分為18章，涵蓋了固態電子學與器件、數字電路和模擬電路三部分知識體系。通過本書的學習，讀者可以全面了解現代電子設計的基本技術、模擬電路和數字電路及分立電路和積體電路。在本書固態電子學與器件部分，主要介紹了電子學的基本原理、固態電子學基礎、二極體的iv特性及電晶體的SPICE模型等內容，給出了電路設計中常用的*差情況分析、蒙特卡洛分析等主要分析方法。在數字電路部分，著重講解了邏輯電路的基本概念，NMOS、CMOS、MOS存儲電路及雙極型數字邏輯電路。模擬電路部分，從放大器入手，詳細介紹了放大器相關概念、二連線埠模型、反饋放大器頻率回響、小信號建模、單電晶體放大器、差分放大器、反饋放大器及振盪器等內容。

通過本書的學習，讀者可以掌握微電子電路相關的概念和知識，學會電路分析及電路設計方法。書中給出了大量的設計實例及練習供讀者學習與實踐。本書可以作為電子信息類、電氣類專業本科生或研究生的專業教材或參考書，也可以作為從事固態電子學與器件、數字電路和模擬電路設計或開發的工程技術人員的參考書。

圖書目錄

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： 從真空管到吉規模積體電路

1.2電信號的分類

1.2.1數位訊號

1.2.2模擬信號

1.2.3A/D和D/A轉換器——模擬與數字

信號的橋樑

1.3符號約定

1.4問題求解的方法

1.5電路理論的主要概念

1.5.1分壓和分流

1.5.2戴維南定理和諾頓定理

1.6電信號的頻譜

1.7放大器

1.7.1理想運算放大器

1.7.2放大器頻率回響

1.8電路設計中元件參數的變化

1.8.1容差的數學模型

1.8.2最差情況分析

1.8.3蒙特卡洛分析

1.8.4溫度係數

1.9數值精度

小結

關鍵字

參考文獻

擴展閱讀

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

2.3.1漂移電流

2.3.2遷移率

2.3.3速度飽和

2.4本徵矽的電阻率

2.5半導體中的雜質

2.5.1矽中的施主雜質

2.5.2矽中的受主雜質

2.6摻雜半導體中的電子和空穴濃度

2.6.1n型材料(ND＞NA)

2.6.2p型材料(NA＞ND)

2.7摻雜半導體中的遷移率和電阻率

2.8擴散電流

2.9總電流

2.10能帶模型

2.10.1本徵半導體中電子空穴對的產生

2.10.2摻雜半導體的能帶模型

2.10.3補償半導體

2.11積體電路製造綜述

小結

關鍵字

參考文獻

補充閱讀

習題

第3章

固態二極體和二極體電路

3.1pn結二極體

3.1.1pn結靜電學

3.1.2二極體內部電流

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

3.4二極體特性之反偏、零偏和正偏

3.4.1反偏

3.4.2零偏

3.4.3正偏

3.5二極體的溫度係數

3.6反偏下的二極體

3.6.1實際二極體的飽和電流

3.6.2反向擊穿

3.6.3擊穿區的二極體模型

3.7pn結電容

3.7.1反偏

3.7.2正偏

3.8肖特基勢壘二極體

3.9二極體的SPICE模型及版圖

3.9.1二極體的版圖

3.10二極體電路分析

3.10.1負載線分析法

3.10.2二極體數學模型分析法

3.10.3理想二極體模型

3.10.4恆壓降模型

3.10.5模型比較與討論

3.11多二極體電路

3.12二極體工作在擊穿區域的分析

3.12.1負載線分析

3.12.2分段線性模型分析

3.12.3穩壓器

3.12.4包含齊納電阻的電路分析

3.12.5線性調整率和負載調整率

3.13半波整流電路

3.13.1帶負載電阻的半波整流器

3.13.2整流濾波電容

3.13.3帶RC負載的半波整流器

3.13.4紋波電壓和導通期

3.13.5二極體電流

3.13.6浪涌電流

3.13.7額定峰值反向電壓

3.13.8二極體功耗

3.13.9輸出負電壓的半波整流器

3.14全波整流電路

3.14.1輸出負電壓的全波整流器

3.15全波橋式整流

3.16整流器的比較及折中設計

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

3.18.1光電二極體和光探測器

3.18.2太陽能電池

3.18.3發光二極體（LED）

小結

關鍵字

參考文獻

擴展閱讀

習題

第4章

場效應電晶體

4.1MOS電容特性

4.1.1積累區

4.1.2耗盡區

4.1.3反型區

4.2NMOS電晶體

4.2.1NMOS電晶體的iv特性的定性描述

4.2.2NMOS電晶體的線性區特性

4.2.3導通電阻

4.2.4跨導

4.2.5iv特性的飽和

4.2.6飽和（夾斷）區的數學模型

4.2.7飽和跨導

4.2.8溝道長度調製

4.2.9傳輸特性及耗盡型MOSFET

4.2.10體效應或襯底靈敏度

4.3PMOS電晶體

4.4MOSFET電路符號

4.5MOS電晶體的電容

4.5.1NMOS電晶體的線性區電容

4.5.2飽和區電容

4.5.3截止區電容

4.6SPICE中的MOSFET建模

4.7MOS電晶體的等比例縮放

4.7.1漏極電流

4.7.2柵極電容

4.7.3電流和功率密度

4.7.4功耗延遲積

4.7.5截止頻率

4.7.6大電場限制

4.7.7包含高場限制的統一MOS電晶體模型

4.7.8亞閾值導通

4.8MOS電晶體的製造工藝及版圖設計規則

4.8.1最小特徵尺寸和對準容差

4.8.2MOS電晶體的版圖

4.9NMOS場效應管的偏置

4.9.1為什麼需要偏置

4.9.2四電阻偏置

4.9.3恆定柵源電壓偏置

4.9.4Q點的圖形分析

4.9.5包含體效應的分析

4.9.6使用統一模型進行分析

4.10PMOS場效應電晶體的偏置

4.11結型場效應管（JFET）

4.11.1偏壓下的JFET

4.11.2漏源偏置下的JFET溝道

4.11.3n溝道JFET的iv特性

4.11.4p溝道JFET

4.11.5JFET的電路符號和模型小結

4.11.6JFET電容

4.12JFET的SPICE模型

4.13JFET和耗盡型MOSFET的偏置

小結

關鍵字

參考文獻

習題

第5章

雙極型電晶體

5.1雙極型電晶體的物理結構

5.2npn電晶體的傳輸模型

5.2.1正向特性

5.2.2反向特性

5.2.3任意偏置條件下電晶體傳輸模型方程

5.3pnp電晶體

5.4電晶體傳輸模型的等效電路

5.5雙極型電晶體的iv特性

5.5.1輸出特性

5.5.2傳輸特性

5.6雙極型電晶體的工作區

5.7傳輸模型的簡化

5.7.1截止區的簡化模型

5.7.2正向有源區的模型簡化

5.7.3雙極型積體電路中的二極體

5.7.4反向有源區的簡化模型

5.7.5飽和區模型

5.8雙極型電晶體的非理想特性

5.8.1結擊穿電壓

5.8.2基區的少數載流子傳輸

5.8.3基區傳輸時間

5.8.4擴散電容

5.8.5共發電流增益對頻率的依賴性

5.8.6Early效應和Early電壓

5.8.7Early效應的建模

5.8.8Early效應的產生原因

5.9跨導

5.10雙極型工藝與SPICE模型

5.10.1定量描述

5.10.2SPICE模型方程

5.10.3高性能雙極型電晶體

5.11BJT的實際偏置電路

5.11.1四電阻偏置網路

5.11.2四電阻偏置網路的設計目標

5.11.3四電阻偏置電路的疊代分析

5.12偏置電路的容差

5.12.1最差情況分析

5.12.2蒙特卡洛分析

小結

關鍵字

參考文獻

習題

第二部分

數字電路

第6章

數字電路簡介

6.1理想邏輯門

6.2邏輯電平定義和噪聲容限

6.2.1邏輯電壓電平

6.2.2噪聲容限

6.2.3邏輯門的設計目標

6.3邏輯門的動態回響

6.3.1上升和下降時間

6.3.2傳輸延遲

6.3.3功耗延遲積

6.4布爾代數回顧

6.5NMOS邏輯設計

6.5.1帶負載電阻的NMOS反相器

6.5.2開關電晶體MS的W/L比設計

6.5.3負載電阻設計

6.5.4負載線的可視化

6.5.5開關器件的導通電阻

6.5.6噪聲容限分析

6.5.7VIL和VOH的計算

6.5.8 VIH和VOL的計算

6.5.9電阻器負載反相器噪聲容限

6.5.10負載電阻問題

6.6電晶體替代負載電阻方案

6.6.1NMOS飽和負載反相器

6.6.2帶線性負載設備的NMOS反相器

6.6.3帶耗盡型負載的NMOS反相器

6.7NMOS反相器小結與比較

6.8速度飽和對靜態設計的影響

6.8.1開關電晶體設計

6.8.2負載電晶體設計

6.8.3速度飽和影響小結

6.9NMOS與非門和或非門

6.9.1或非門

6.9.2與非門

6.9.3NMOS耗盡型工藝中的或非門及與

非門布局

6.10複雜NMOS邏輯設計

6.11功耗

6.11.1靜態功耗

6.11.2動態功耗

6.11.3MOS邏輯門的功率縮放

6.12MOS邏輯門的動態特性

6.12.1邏輯電路中的電容

6.12.2帶電阻性負載的NMOS反相器的

動態回響

6.12.3NMOS反相器延遲比較

6.12.4速度飽和對反相器延遲的影響

6.12.5基於參考電路仿真的縮放

6.12.6固有門延遲的環形振盪器測量法

6.12.7無負載反相器的延遲

6.13PMOS邏輯

6.13.1PMOS反相器

6.13.2與非門和或非門

小結

關鍵字

參考文獻

補充閱讀

習題

第7章

CMOS邏輯電路設計

7.1CMOS反相器

7.1.1CMOS反相器版圖

7.2CMOS反相器的靜態特性

7.2.1CMOS電壓傳輸特性

7.2.2CMOS反相器的噪聲容限

7.3CMOS反相器的動態特性

7.3.1傳播延遲估計

7.3.2上升和下降時間

7.3.3按性能等比例縮放

7.3.4速度飽和效應對CMOS反相器延遲的

影響

7.3.5級聯反相器延遲

7.4CMOS功耗及功耗延遲積

7.4.1靜態功耗

7.4.2動態功耗

7.4.3功耗延遲積

7.5CMOS或非門和與非門

7.5.1CMOS或非門

7.5.2CMOS與非門

7.6CMOS複雜門電路設計

7.7邏輯門的最小尺寸設計及性能

7.8級聯緩衝器

7.8.1級聯緩衝器延遲模型

7.8.2最優級數

7.9CMOS傳輸門

7.10雙穩態電路

7.10.1雙穩態鎖存器

7.10.2RS觸發器

7.10.3採用傳輸門的D鎖存器

7.10.4主從D觸發器

7.11CMOS閂鎖效應

小結

關鍵字

參考文獻

擴展閱讀

習題

第8章

MOS存儲器及其電路

8.1隨機存取存儲器（RAM）

8.1.1RAM存儲器架構

8.1.2256MB存儲器晶片

8.2靜態存儲器單元電路

8.2.1記憶體單元的隔離和訪問6T單元

8.2.2讀操作

8.2.3向6T單元寫數據

8.3動態存儲單元電路

8.3.11T單元電路

8.3.21T單元的數據存儲

8.3.31T單元的數據讀取

8.3.44T單元電路

8.4感測放大器

8.4.16T單元的感測放大器

8.4.21T單元的感測放大器

8.4.3升壓字線電路

8.4.4鐘控CMOS感測放大器

8.5地址解碼器

8.5.1或非門解碼器

8.5.2與非門解碼器

8.5.3傳輸管列解碼器

8.6隻讀存儲器(ROM)

8.7快閃記憶體

8.7.1浮柵技術

8.7.2NOR電路實現

8.7.3NAND電路實現

小結

關鍵字

參考文獻

習題

第9章

雙極型邏輯電路

9.1電流開關(發射極耦合對)

9.1.1電流開關靜態特性的數學模型

9.1.2對於VI＞VREF的電流開關分析

9.1.3VI

9.2發射極耦合邏輯（ECL）門

9.2.1VI = VH時的ECL門

9.2.2VI=VL時的ECL門

9.2.3ECL門的輸入電流

9.2.4ECL小結

9.3ECL門的噪聲容限分析

9.3.1VIL、VOH、VIH和VOL

9.3.2噪聲容限

9.4電流源的實現

9.5ECL或或非門

9.6射極跟隨器

9.6.1帶有負載電阻的射極跟隨器

9.7“發射極點接”或“線或”邏輯

9.7.1射極跟隨器輸出的並聯連線

9.7.2線或邏輯函式

9.8ECL功耗延遲特性

9.8.1功耗

9.8.2門延遲

9.8.3功耗延遲積

9.9正射極耦合邏輯電平（PECL）

9.10電流模邏輯（CML）

9.10.1CML邏輯門

9.10.2CML邏輯電平

9.10.3VEE供電電壓

9.10.4高電平CML

9.10.5降低CML功耗

9.10.6源極耦合FET邏輯（SCFL）

9.11飽和雙極型反相器

9.11.1靜態反相器特性

9.11.2雙極型電晶體的飽和電壓

9.11.3負載線可視化

9.11.4飽和BJT的開關特性

9.12電晶體電晶體邏輯（TTL）

9.12.1VI =VL時的TTL反相器分析

9.12.2VI= VH時的TTL反相器分析

9.12.3功耗

9.12.4TTL傳播延遲和功率延遲積

9.12.5TTL的電壓傳輸特性和噪聲容限

9.12.6標準TTL的扇出限制

9.13TTL中的邏輯函式

9.13.1多發射極輸入電晶體

9.13.2TTL與非門

9.13.3輸入鉗位二極體

9.14肖特基鉗位TTL

9.15ECL和TTL的功耗延遲對比

9.16BiCMOS邏輯

9.16.1BiCMOS緩衝器

9.16.2BiNMOS反相器

9.16.3BiCMOS邏輯門

小結

關鍵字

參考文獻

補充閱讀

習題

第三部分

模擬電路

第10章

模擬系統和理想運算放大器

10.1模擬電子系統示例

10.2放大作用

10.2.1電壓增益

10.2.2電流增益

10.2.3功率增益

10.2.4分貝

10.3放大器的二連線埠模型

10.3.1g參數

10.4源和負載電阻的失配

10.5運算放大器簡介

10.5.1差分放大器

10.5.2差分放大器的電壓傳輸特性

10.5.3電壓增益

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

10.8.1理想運算放大器分析中的假設

10.9理想運算放大器電路的分析

10.9.1反相放大器

10.9.2互阻放大器——電流/電壓轉換器

10.9.3同相放大器

10.9.4單位增益緩衝器或電壓跟隨器

10.9.5求和放大器

10.9.6差分放大器

10.10反饋放大器的頻率特性

10.10.1伯德圖

10.10.2低通放大器

10.10.3高通放大器

10.10.4帶通放大器

10.10.5有源低通濾波器

10.10.6有源高通濾波器

10.10.7積分器

10.10.8微分器

小結

關鍵字

參考文獻

補充閱讀

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經典反饋系統

11.1.1閉環增益分析

11.1. 2增益誤差

11.2含有非理想運算放大器的電路分析

11.2.1有限開環增益

11.2.2非零輸出電阻

11.2.3有限輸入電阻

11.2.4非理想反相和同相放大器小結

11.3串聯反饋和並聯反饋電路

11.3.1反饋放大器類型

11.3.2電壓放大器——電壓串聯反饋

11.3.3跨阻放大器——電壓並聯反饋

11.3.4電流放大器——電流並聯反饋

11.3.5跨導放大器——電流串聯反饋

11.4反饋放大器計算的統一方法

11.4.1閉環增益分析

11.4.2利用Blackman理論計算電阻

11.5電壓串聯反饋放大器——電壓放大器

11.5.1閉環增益計算

11.5.2輸入電阻計算

11.5.3輸出電阻計算

11.5.4電壓串聯反饋放大器小結

11.6電壓並聯反饋放大器——跨阻放大器

11.6.1閉環增益分析

11.6.2輸入電阻計算

11.6.3輸出電阻計算

11.6.4電壓並聯反饋放大器小結

11.7電流串聯反饋放大器——跨導放大器

11.7.1閉環增益計算

11.7.2輸入電阻計算

11.7.3輸出電阻計算

11.7.4電流串聯反饋放大器小結

11.8電流並聯反饋放大器——電流放大器

11.8.1閉環增益計算

11.8.2輸入電阻計算

11.8.3輸出電阻計算

11.8.4電流並聯反饋放大器總結

11.9使用持續電壓和電流注入法計算迴路增益

11.9.1簡化

11.10利用反饋減小失真

11.11直流誤差源和輸出擺幅限制

11.11.1輸入失調電壓

11.11.2失調電壓調節

11.11.3輸入偏置電流和輸入失調電流

11.11.4輸出電壓和電流限制

11.12共模抑制比和輸入電阻

11.12.1有限共模抑制比

11.12.2共模抑制比的重要性

11.12.3由CMRR產生的電壓跟隨器增益誤差

11.12.4共模輸入電阻

11.12.5CMRR的另一種解釋

11.12.6電源抑制比

11.13運算放大器的頻率回響和頻寬

11.13.1同相放大器的頻率回響

11.13.2反相放大器的頻率回響

11.13.3利用反饋控制頻率回響

11.13.4大信號限制——擺率和滿功率頻寬

11.13.5運算放大器頻率回響的宏模型

11.13.6運算放大器的SPICE宏模型

11.13.7通用運算放大器實例

11.14反饋放大器的穩定性

11.14.1奈奎斯特圖

11.14.2一階系統

11.14.3二階系統和相位裕度

11.14.4階躍回響和相位裕度

11.14.5三階系統和增益裕度

11.14.6根據伯德圖判斷穩定性

小結

關鍵字

參考文獻

習題

第12章

運算放大器套用

12.1級聯放大器

12.1.1二連線埠表示

12.1.2放大器專有名詞回顧

12.1.3級聯放大器的頻率回響

12.2儀表放大器

12.3有源濾波器

12.3.1低通濾波器

12.3.2帶增益的高通濾波器

12.3.3帶通濾波器

12.3.4靈敏度

12.3.5幅值和頻率縮放

12.4開關電容電路

12.4.1開關電容積分器

12.4.2同相SC積分器

12.4.3開關電容濾波器

12.5數/模轉換

12.5.1數/模轉換器基礎

12.5.2數/模轉換器誤差

12.5.3數/模轉換電路

12.6模/數轉換

12.6.1模/數轉換器基礎

12.6.2模/數轉換器誤差

12.6.3基本模/數轉換技術

12.7振盪器

12.7.1振盪的巴克豪森準則

12.7.2帶頻率選擇RC網路的振盪器

12.8非線性電路的套用

12.8.1精密半波整流器

12.8.2非飽和的精準整流電路

12.9正反饋電路

12.9.1比較器和施密特觸發器

12.9.2非穩態多諧振盪器

12.9.3單穩態多諧振盪器或單穩態電路

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

13.1.1BJT放大器

13.1.2MOSFET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

13.3.1直流和交流分析步驟

13.4小信號模型簡介

13.4.1二極體小信號行為的圖形解釋

13.4.2二極體的小信號建模

13.5雙極型電晶體的小信號模型

13.5.1混合π模型

13.5.2圖解跨導

13.5.3小信號電流增益

13.5.4BJT的固有電壓增益

13.5.5小信號模型的等效形式

13.5.6簡化的混合π模型

13.5.7雙極型電晶體的小信號定義

13.5.8pnp電晶體的小信號模型

13.5.9用SPICE進行交流分析和瞬態分析的對比

13.6共射極放大器

13.6.1端電壓增益

13.6.2輸入電阻

13.6.3信號源電壓增益

13.7重要限制及模型簡化

13.7.1共射極放大器的設計指導

13.7.2共射極增益的上限

13.7.3共射極放大器的小信號限制

13.8場效應電晶體的小信號模型

13.8.1MOSFET的小信號模型

13.8.2MOSFET的本徵電壓增益

13.8.3MOSFET小信號工作的定義

13.8.4四端MOSFET中的體效應

13.8.5PMOS電晶體的小信號模型

13.8.6結型場效應電晶體(JFET)的小信號

模型

13.9BJT和FET小信號模型小結與對比

13.10共源極放大器

13.10.1共源極端電壓增益

13.10.2共源極放大器的信號源電壓增益

13.10.3共源極放大器的設計指導

13.10.4共源極放大器的小信號限制

13.10.5共射極放大器和共源極放大器的

輸入電阻

13.10.6共射極和共源極的輸出電阻

13.10.7三個放大器實例的比較

13.11共射極放大器和共源極放大器小結

13.11.1可忽略電晶體輸出電阻的指南

13.12放大器功率和信號範圍

13.12.1功耗

13.12.2信號範圍

小結

關鍵字

習題

第14章

單電晶體放大器

14.1放大器分類

14.1.1雙極型電晶體的信號注入和抽取

14.1.2場效應管的信號注入和抽取

14.1.3共發射極(CE)和共源極(CS)

放大器

14.1.4共集電極(CC)和共漏極(CD)

拓撲圖

14.1.5共基極(CB)和共柵極(CG)

放大器

14.1.6小信號模型回顧

14.2反相放大器——共射極和共源極電路

14.2.1共發射極(CE)放大器

14.2.2共發射極實例的比較

14.2.3共源極放大器

14.2.4共源極放大器的小信號範圍

14.2.5共發射極和共源極放大器特性

14.2.6CE/CS放大器小結

14.2.7通用CE/CS電晶體的等效

電晶體表示

14.3跟隨器電路——共集電極和共漏極放大器

14.3.1端電壓增益

14.3.2輸入電阻

14.3.3信號源電壓增益

14.3.4跟隨器信號範圍

14.3.5跟隨器的輸出電阻

14.3.6電流增益

14.3.7CC/CD放大器小結

14.4同相放大器——共基極和共柵極電路

14.4.1端電壓增益和輸入電阻

14.4.2信號源電壓增益

14.4.3輸入信號範圍

14.4.4集電極和漏極端的電阻

14.4.5電流增益

14.4.6同相放大器的總體輸入和輸出電阻

14.4.7CB/CG放大器小結

14.5放大器原型回顧和比較

14.5.1雙極型電晶體放大器

14.5.2FET放大器

14.6採用MOS反相器的共源極放大器

14.6.1電壓增益估算

14.6.2詳細分析

14.6.3其他可選負載

14.6.4輸入和輸出電阻

14.7耦合和旁路電容設計

14.7.1共發射極和共源極放大器

14.7.2共集電極和共漏極放大器

14.7.3共基極和共柵極放大器

14.7.4設定下限截止頻率fL

14.8放大器設計實例

14.8.1共基極放大器設計的蒙特卡洛分析

14.9多級交流耦合放大器

14.9.1三級交流耦合放大器

14.9.2電壓增益

14.9.3輸入電阻

14.9.4信號源的電壓增益

14.9.5輸出電阻

14.9.6電流和功率增益

14.9.7輸入信號範圍

14.9.8估算多級放大器的截止頻率下限

小結

關鍵字

擴展閱讀

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

15.1.1雙極型和MOS差分放大器

15.1.2雙極型差分放大器的直流分析

15.1.3雙極型差分放大器的傳輸特性

15.1.4雙極型差分放大器的交流分析

15.1.5差模增益以及輸入和輸出電阻

15.1.6共模增益和輸入電阻

15.1.7共模抑制比（CMRR）

15.1.8差模和共模的半電路分析

15.1.9電流源的偏置

15.1.10在SPICE中為電子電流源建模

15.1.11MOSFET差分放大器的直流分析

15.1.12差模輸入信號

15.1.13MOS差分放大器的小信號傳輸特性

15.1.14共模輸入信號

15.1.15差分對模型

15.2基本運算放大器的演進

15.2.1運算放大器的兩級原型

15.2.2提高運算放大器的電壓增益

15.2.3達林頓對

15.2.4減小輸出電阻

15.2.5CMOS運算放大器原型

15.2.6BiCMOS放大器

15.2.7全電晶體實現電路

15.3輸出級

15.3.1源極跟隨器——A類輸出級

15.3.2A類放大器的效率

15.3.3B類推輓輸出級

15.3.4AB類放大器

15.3.5運算放大器的AB類輸出級

15.3.6短路保護

15.3.7變壓器耦合

15.4電子電流源

15.4.1單電晶體電流源

15.4.2電路源的品質因數

15.4.3高輸出電阻電流源

15.4.4電流源設計實例

小結

關鍵字

參考文獻

補充閱讀

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

16.2.1MOS電晶體電流鏡的直流分析

16.2.2改變MOS鏡像比率

16.2.3雙極型電晶體電流鏡的直流分析

16.2.4改變BJT電流鏡的鏡像比率

16.2.5多級電流源

16.2.6緩衝電流鏡

16.2.7電流鏡像的輸出阻抗

16.2.8電流鏡的二連線埠模型

16.2.9Widlar電流源

16.2.10MOS管Widlar電流源

16.3高輸出電阻電流鏡

16.3.1Widlar電流源

16.3.2Wilson電流源的輸出電阻

16.3.3Cascode電流源

16.3.4Cascode電流源的輸出電阻

16.3.5可調Cascode電流源

16.3.6電流鏡小結

16.4參考電流的產生

16.5與電源電壓無關的偏置

16.5.1基於VBE的參考源

16.5.2Widlar電流源

16.5.3與電源電壓無關的偏置單元

16.5.4與電源電壓無關的MOS參考單元

16.6帶隙基準源

16.7電流鏡作為有源負載

16.7.1帶有源負載的CMOS差分放大器

16.7.2帶有源負載的雙極差分放大器

16.8運算放大器中的源負載

16.8.1CMOS運算放大器電壓增益

16.8.2直流設計注意事項

16.8.3雙極型運算放大器

16.8.4輸入級擊穿

16.9μA741運算放大器

16.9.1電路總體工作原理

16.9.2偏置電路

16.9.3μA741輸入級的直流分析

16.9.4μA741輸入級的交流分析

16.9.5整體放大器的電壓增益

16.9.6μA741的輸出級

16.9.7輸出阻抗

16.9.8短路保護電路

16.9.9μA741運算放大器特性小結

16.10Gilbert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

17.1.1低頻回響

17.1.2缺少主極點情況下估算ωL

17.1.3高頻回響

17.1.4缺少主極點情況下估算ωH

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

17.3.1估算共發射極放大器的ωL

17.3.2估算共源極放大器的ωL

17.3.3估算共基極放大器的ωL

17.3.4估算共柵極放大器的ωL

17.3.5估算共集電極放大器的ωL

17.3.6估算共漏極放大器的ωL

17.4高頻電晶體模型

17.4.1雙極型電晶體與頻率相關的混合π模型

17.4.2在SPICE中對Cπ和Cμ建模

17.4.3單位增益頻率fT

17.4.4FET的高頻模型

17.4.5運用SPICE為CGS和CGD建模

17.4.6fT與溝道長度的關係

17.4.7高頻模型的局限性

17.5混合π模型中的基區電阻

17.5.1基區電阻對中頻放大器的影響

17.6共發射極和共源極放大器的高頻回響

17.6.1密勒效應

17.6.2共發射極和共源極放大器的高頻回響

17.6.3共發射極放大器傳輸特性的直接分析

17.6.4共發射極放大器的極點

17.6.5共源極放大器的主極點

17.6.6用開路時間常數法估算ωH

17.6.7包含源極衰減電阻的共源放大器

17.6.8包含發射極衰減電阻的共發射極放大器

的極點

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

17.8.1互補射極跟隨器的頻率回響

17.9單級放大器高頻回響小結

17.9.1放大器的增益頻寬限制

17.10多級放大器的頻率回響

17.10.1差分放大器

17.10.2共集電極/共基極串聯

17.10.3Cascode放大器的高頻回響

17.10.4電流鏡的截止頻率

17.10.5三級放大器實例

17.11射頻電路介紹

17.11.1射頻放大器

17.11.2並聯峰化放大器

17.11.3單級調諧放大器

17.11.4抽頭電感的運用——自耦變壓器

17.11.5多級調諧電路——同步調諧和參差

調諧

17.11.6包含衰減電感的共源放大器

17.12混頻器和平衡調製器

17.12.1混頻器工作原理簡介

17.12.2單平衡混頻器

17.12.3差分對實現的單平衡混頻器

17.12.4雙平衡混頻器

17.12.5JONES混頻器——雙平衡混頻器/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

18.1.1閉環增益

18.1.2閉環阻抗

18.1.3反饋的作用

18.2反饋放大器的中頻分析

18.2.1閉環增益

18.2.2輸入電阻

18.2.3輸出電阻

18.2.4偏移電壓計算

18.3反饋放大器電路舉例

18.3.1串並反饋(電壓串聯反饋) ——電壓

放大器

18.3.2差分輸入串並電壓放大器

18.3.3並並反饋（電壓並聯反饋）—— 跨阻

放大器

18.3.4串串反饋(電流串聯反饋)——跨導

放大器

18.3.5並串反饋（電流並聯反饋）——電流

放大器

18.4反饋放大器穩定性回顧

18.4.1未補償放大器的閉環回響

18.4.2相位裕度

18.4.3高階效應

18.4.4補償放大器回響

18.4.5小信號限制

18.5單極點運算放大器補償

18.5.1三級運放分析

18.5.2場效應管運放的傳輸零點

18.5.3雙極性放大器補償

18.5.4運算放大器的擺率

18.5.5擺率與增益頻寬積之間的關係

18.6高頻振盪器

18.6.1Colpitts 振盪器

18.6.2Hartley 振盪器

18.6.3LC振盪器的幅值穩定

18.6.4振盪器中的負阻

18.6.5負Gm振盪器

18.6.6晶體振盪器

小結

關鍵字

參考文獻

習題

附錄

附錄A標準離散元件參數

附錄B固態器件模型及SPICE 仿真參數

附錄C二連線埠網路回顧

作者簡介

[美] 理察·C.耶格（Richard C. Jaeger） 美國佛羅里達大學電氣工程專業博士，奧本大學電氣與計算機工程系資深教授，1995年被任命為研究生院傑出導師，主要研究領域為固態電路和器件、電子封裝、壓阻應力感測器、低溫電子設備、VLSI設計以及電子設備和電路中的噪聲等。

[美] 特拉維斯·N.布萊洛克（Travis N. Blalock）美國維吉尼亞大學電氣與計算機工程系教授。