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第1章 绪论 1

1.1 集成电路的发展历史及趋势 1

1.2 模拟集成电路的功能及应用领域 2

1.3 模拟集成电路与数字集成电路的比较 7

1.4 模拟集成电路的设计流程 8

1.5 HSpice仿真简介 10

本章小结 12

第2章 元器件及其模型 13

2.1 pn结与二极管 14

2.1.1 pn结的形成 14

2.1.2 pn结的特性 15

2.1.3 二极管 19

2.2 双极型晶体管 21

2.2.1 结构及工艺实现 21

2.2.2 基本工作原理 23

2.2.3 大信号模型 26

2.2.4 小信号模型 28

2.3 CMOS器件 31

2.3.1 物理结构 31

2.3.2 电路符号 33

2.3.3 工作原理 34

2.3.4 大信号模型 36

2.3.5 二级效应 41

2.3.6 寄生电容 43

2.3.7 小信号模型 47

2.3.8 闩锁效应 50

2.3.9 传输门电路 51

2.4 电阻 53

2.4.1 方块电阻 53

2.4.2 多晶硅电阻 54

2.4.3 阱电阻 56

2.4.4 扩散电阻 56

2.4.5 金属电阻 57

2.4.6 电阻模型 57

2.5 电容器 57

2.5.1 电容器的结构 57

2.5.2 传统电容器 58

2.5.3 CMOS电容 58

2.5.4 金属-金属电容器 60

2.5.5 电容模型 60

本章小结 61

习题 61

参考文献 63

第3章 单级放大器 64

3.1 电流镜 64

3.1.1 电流镜的结构 65

3.1.2 电流镜的误差 66

3.1.3 电流镜的小信号等效电路 67

3.2 共源放大器 68

3.2.1 电阻负载共源放大器 68

3.2.2 二极管负载共源放大器 73

3.2.3 电流镜负载共源放大器 76

3.2.4 推挽放大器 79

3.3 源极跟随器 80

3.4 共栅放大器 82

3.5 高输出阻抗电流镜 84

3.6 共源共栅放大器 88

3.7 差动放大器 93

3.7.1 电阻负载差动放大器 93

3.7.2 有源负载差动放大器 97

3.7.3 单端输出差动放大器 99

3.8 放大器的频率特性 102

3.8.1 共源放大器 102

3.8.2 源极跟随器 106

3.8.3 共源共栅放大器 107

3.8.4 差动放大器 108

本章小结 109

习题 110

参考文献 115

第4章 运算放大器 116

4.1 运算放大器的基本结构 116

4.1.1 概述 116

4.1.2 普通两级运算放大器 117

4.2 稳定性与相位补偿 120

4.2.1 闭环工作时的稳定性 120

4.2.2 相位补偿方法 122

4.3 运算放大器的性能参数 132

4.3.1 直流或低频特性 132

4.3.2 高频特性 136

4.3.3 瞬态特性 137

4.3.4 增益线性度 139

4.3.5 两级运算放大器设计 139

4.4 高性能运算放大器 143

4.4.1 套筒式共源共栅运算放大器 143

4.4.2 折叠式共源共栅运算放大器 146

4.4.3 高增益运算放大器 148

4.4.4 轨对轨运算放大器 151

4.4.5 全差动运算放大器 154

4.4.6 微功耗运算放大器 158

4.5 输出级电路 160

4.5.1 输出级电路的类型 160

4.5.2 源极跟随器输出级 161

4.5.3 甲乙类共源输出级 162

4.5.4 低功耗输出级 166

4.6 运算放大器的性能解析 167

4.6.1 DC特性解析 168

4.6.2 AC特性解析 170

4.6.3 瞬态特性解析 173

本章小结 174

习题 175

参考文献 178

第5章 基准电压与电流 179

5.1 MOS管型基准源 179

5.1.1 MOS管型分压器 179

5.1.2 改进的MOS管型基准源 181

5.2 二极管型基准源 185

5.2.1 与CMOS工艺兼容的双极型晶体管和二极管 185

5.2.2 具有负温度系数的基准源 186

5.2.3 具有正温度系数的基准源 187

5.2.4 带隙基准电压源 188

5.2.5 高精度电流源 191

本章小结 191

习题 192

参考文献 194

第6章 噪声 195

6.1 器件噪声模型 195

6.1.1 电阻 195

6.1.2 场效应管 196

6.1.3 二极管 197

6.2 电路噪声性能 197

6.2.1 共源放大器 197

6.2.2 共栅放大器 199

6.2.3 源极跟随器 201

6.2.4 共源共栅放大器 202

6.2.5 差分放大器 203

6.2.6 CMOS运算放大器 205

6.3 光纤前置放大器电路噪声分析举例 207

本章小结 209

习题 209

参考文献 210

第7章 开关电容电路 211

7.1 开关电容电路的基本原理 211

7.2 开关电容放大器 213

7.3 开关电容积分器 217

7.4 开关电容滤波器 219

本章小结 222

习题 222

参考文献 223

第8章 数据转换器 224

8.1 数模转换器的基本工作原理 225

8.1.1 数模转换器的基本工作原理 225

8.1.2 静态性能指标 226

8.1.3 动态性能指标 227

8.2 数模转换器的主要类型 228

8.2.1 电流型数模转换器 228

8.2.2 电压型数模转换器 230

8.2.3 电荷型数模转换器 231

8.2.4 分段数模转换器 232

8.3 模数转换器的基本工作原理 233

8.3.1 基本工作原理 233

8.3.2 理想ADC转换特性 234

8.3.3 静态性能指标 235

8.3.4 动态性能指标 238

8.4 模数转换器的主要类型 240

8.4.1 全并行（或快闪）A/D转换器 240

8.4.2 多级A/D转换器 241

8.4.3 逐次逼近A/D转换器 242

8.4.4 流水线A/D转换器 242

8.4.5 内插A/D转换器 243

8.4.6 折叠A/D转换器 245

8.5 过采样转换器 247

8.5.1 ∑-△调制器的原理 248

8.5.2 ∑-△调制器的结构类型 251

8.6 本章小结 259

习题 259

参考文献 261

第9章 振荡器 262

9.1 振荡器的类型 262

9.2 振荡器的起振条件 263

9.3 环形振荡器 265

9.4 环形压控振荡器 267

9.4.1 大信号特性 268

9.4.2 小信号增益 269

9.4.3 频率响应 269

9.4.4 延迟的计算 270

9.4.5 几种可调延时的方法［2］ 271

9.5 LC振荡器 276

9.6 LC压控振荡器 279

9.7 LC压控振荡器结构举例 280

9.8 本章小结 281

习题 281

参考文献 282

第10章 锁相环 283

10.1 锁相环基本单元 283

10.1.1 鉴相器 283

10.1.2 低通滤波器 284

10.1.3 压控振荡器 285

10.2 基本锁相环的线性模型 285

10.3 电荷泵锁相环 288

10.3.1 频率检测的引入 289

10.3.2 PFD和电荷泵 289

10.3.3 电荷泵锁相环的线性模型 291

10.4 锁相环的跟踪与捕获 294

10.4.1 静态跟踪 295

10.4.2 捕获锁定 296

10.5 锁相环电路的噪声 298

10.5.1 定时抖动与相位噪声 298

10.5.2 锁相环相位噪声 299

本章小结 301

习题 301

参考文献 301

附录 CMOS工艺技术 302