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绪论 1

第1章　结构和元件 6

1.1　PIC中的电隔离技术 6

1.1.1　结隔离技术 6

1.1.2　介质隔离技术 7

1.1.3　电荷控制隔离技术 7

1.1.4　微细晶体群隔离技术 8

1.1.5　腐蚀——填充隔离技术 8

1.2　PIC中的双极晶体管 9

1.2.1　集成npn晶体管 10

1.2.2　集成pnp晶体管 17

1.3　PIC中的二极管 25

1.3.1　普通二极管 25

1.3.2　集成稳压（齐纳）管 25

1.4 P　IC中的结型场效应晶体管 26

1.4.1　JFET的伏安特性 26

1.4.2　集成JFET的小信号等效电路 28

1.4.3　集成JFET的设计 28

1.4.4　集成JFET常用几何图形 29

1.5　PIC中的无源元件 29

1.5.1 电阻器 30

1.5.2 电容器 38

第2章　双极型功率集成电路的电路基础 41

2.1　npn差分放大器 41

2.1.1　npn差分放大器的基本工作原理 41

2.1.2　npn差分放大器的电压增益 42

2.1.3　npn差分放大器的共模抑制比 44

2.1.4　npn差分放大器的失调和漂移 45

2.1.5　npn差分放大器的直流传输特性及跨导 49

2.2　pnp差分放大器 51

2.2.1　pnp差分放大器的电路形式 51

2.2.2　pnp差分放大器的改进 52

2.3　恒流源及其有源负载 53

2.3.1　恒流源的电路形式 53

2.3.2 电源电压和环境温度变化时恒流源的稳定性 58

2.3.3　恒流源的输出电阻 60

2.3.4　有源负载 62

2.4　功率放大器 63

2.4.1　单管功率放大器 64

2.4.2　推挽功率放大器 66

第3章　双极型线性集成稳压器 73

3.1　双极型线性集成稳压器的基本工作原理及其结构 73

3.2　双极型线性集成稳压器的电参数 74

3.2.1　集成稳压器性能与动态参数 75

3.2.2　集成稳压器中的最主要参数的分析与计算 77

3.3　基准电压源 81

3.3.1　硅稳压管基准电压源 81

3.3.2　双极型晶体管带隙基准电压源 84

3.4　启动电路 88

3.4.1　二极管启动电路 89

3.4.2　晶体管启动电路 90

3.5　保护电路 90

3.5.1　过流和短路保护 90

3.5.2　热保护 92

3.5.3　调整管安全工作区保护 93

3.6　双极型线性集成稳压器的典型电路分析 95

3.6.1　三端固定式集成稳压器 95

3.6.2　三端可调式集成稳压器 100

3.6.3　高精度可调式集成稳压器 104

3.7　线性集成稳压器的效率 107

第4章　双极型开关集成稳压器与集成控制器 108

4.1　开关型稳压器的基本工作原理 109

4.1.1 输出电压U0与输入电压Ui的关系 110

4.1.2　滤波器的计算 111

4.1.3　开关稳压器工作频率f的计算 113

4.2　斜波发生器 115

4.2.1 恒流源式的不对称斜波发生器 115

4.2.2　串联式的不对称斜波发生器 116

4.2.3　并联式的不对称斜波发生器 118

4.3 电压／脉宽变换器和死区时间控制比较器 119

4.3.1　U／W变换器 119

4.3.2　死区时间控制比较器 121

4.3.3　U/W变换和死区时间控制比较器 121

4.4　双极型数字电路 122

4.4.1　分相器 122

4.4.2　锁存器 123

4.4.3　I2L电路 124

4.5　保护电路 126

4.5.1　过流保护 127

4.5.2　热保护 129

4.5.3　过、欠压保护 130

4.6　双端输出式集成脉宽控制器 131

4.6.1　CW494的基本工作原理 131

4.6.2　CW494电路分析与计算 132

4.6.2　CW494的应用 135

4.7　单端输出式集成脉宽控制器 135

4.7.1 CW1842/3842的基本工作原理 137

4.7.2 CW1842/3842电路分析与计算 138

4.7.3 CW1842/3842的应用 140

4.8　开关集成稳压器 140

4.8.1 CW296的基本工作原理 141

4.8.2 CW296的应用 143

第5章　双极型功率集成运算放大器 145

5.1　功率集成运算放大器的一般概念 145

5.1.1 功率集成运算放大器的组成与要求 145

5.1.2　功率集成运算放大器的电参数 146

5.2　功率集成运算放大器的输入放大级 148

5.2.1　达林顿差分放大器 148

5.2.2　互补差分放大器 149

5.2.3　超β管差分放大器 149

5.2.4　场效应晶体管差分放大器 149

5.3　功率集成运算放大器的频率特性和频率补偿 150

5.3.1　单级放大器的频率特性 150

5.3.2　多级放大器的频率特性 152

5.3.3　多级放大器闭环工作时的稳定性 153

5.3.4　集成运算放大器的相位补偿技术 155

5.4　功率集成运算放大器的大信号瞬态特性 159

5.4.1　大信号阶跃响应 160

5.4.2　压摆率（或转换速度）SR 163

5.5　保护电路 166

5.5.1　热保护 166

5.5.2　过流和短路保护 167

5.5.3　输入级的保护 167

5.5.4　中间级的保护 168

5.6　功率集成运算放大器的典型电路分析 168

5.6.1　μA791功率集成运算放大器 168

5.6.2　F3094跨导型功率集成运算放大器 174

第6章　双极型集成音频功率放大器 177

6.1　集成音频功率放大器的一般概念 177

6.1.1 集成音频功率放大器的基本要求 177

6.1.2　集成音频功率放大器的组成 180

6.1.3　集成音频功率放大器的主要电参数 180

6.2　噪声的抑制 181

6.2.1　噪声的基本概念 181

6.2.2 电路内部人为造成干扰的抑制 186

6.2.3 电路内部噪声的抑制 186

6.3　高保真度（失真度） 190

6.3.1　频率响应（线性失真） 191

6.3.2　非线性畸变（非线性失真） 194

6.4　保护电路 199

6.4.1 电源电压Ucc过冲保护 200

6.4.2　二次击穿与电源极性反接保护 200

6.4.3　过流保护 200

6.4.4　过热保护 201

6.5　集成音频功率放大器的典型电路分析 203

6.5.1 DG810单声道集成音频功率放大器 203

6.5.2　μpc1185H双声道集成音频功率放大器 208

第7章　工业用的功率集成电路 213

7.1　伺服电动机简介 213

7.1.1　交直流伺服电动机 213

7.1.2　步进电动机 215

7.1.3　无刷直流电动机 216

7.2　驱动与控制电动机的基本工作原理 217

7.2.1 驱动与控制伺服电动机的基本工作原理 217

7.2.2　驱动与控制步进电动机的基本工作原理 219

7.3　功率开关放大器 221

7.3.1　单管功率开关放大器 221

7.3.2　半桥功率开关放大器 222

7.3.3　全桥功率开关放大器 223

7.4　功率开关放大器的静态分析 227

7.4.1　半桥功率开关放大器 227

7.4.2　全桥功率开关放大器 231

7.5　保护电路 232

7.5.1　电压保护 232

7.5.2　过流与短路保护 234

7.5.3　热保护 235

7.6　L293四通道半桥式驱动器集成电路简介 236

7.6.1　L293四通道半桥式集成驱动器的基本工作原理 236

7.6.2　L293的基本应用 236

第8章　MOS功率集成电路 239

8.1　模拟集成电路中的MOSFET 239

8.1.1　MOSFET的小信号特性 239

8.1.2　MOSFET模型 243

8.1.3　MOSFET的二级效应 244

8.1.4 集成小功率MOSFET的结构与几何图形 245

8.1.5 功率MOSFET 246

8.2　MOSIC中的寄生效应 250

8.2.1　场区寄生MOSFET 250

8.2.2　寄生双极型晶体管 251

8.2.3　寄生pnpn效应 251

8.2.4　寄生电容 252

8.3　有源电阻和恒流源电路 252

8.3.1　有源电阻 252

8.3.2　恒流源电路 254

8.4　MOS单级放大器 258

8.4.1　NMOS单级放大器 258

8.4.2　CMOS单级放大器 259

8.5　MOS差分放大器 260

8.5.　1MOS差分对管的主要性能 261

8.5.2　CMOS差分放大器 262

8.5.3　NMOS差分放大器 265

8.6 MOS基准电压源 265

8.6.1 NMOS集成基准电压源 265

8.6.2 CMOS集成带隙基准电压源 268

8.7　保护与切断电路 271

8.7.1　过流保护 271

8.7.2　切断电路 272

8.8 CMOS线性集成稳压器 273

8.8.1 CW7663和CW7664线性集成稳压器电路原理简介 275

8.8.2 CW7663和CW7664的基本应用 275

8.9 CMOS功率集成运算放大器 276

8.9.1 CMOS功率集成运放输出级电路之一 276

8.9.2 CMOS功率集成运放输出级电路之二 277

第9章　BiMOS和高压集成电路 280

9.1 BiMOS技术简介 280

9.2　高压晶体管 282

9.2.1　双极型高压晶体管 282

9.2.2　MOS高压晶体管 285

9.3 CMOS高压集成电路 286

9.3.1 200V CMOS高压集成电路 286

9.3.2 500V CMOS高压集成电路 287

9.4　双极型高压集成电路 287

9.4.1　高压集成电路的电路考虑 287

9.4.2　双极型高压集成电路举例 288

9.5 BiMOS功率／高压集成电路 289

第10章　功率集成电路热设计的考虑 292

10.1　功率集成电路版图设计 292

10.1.1　芯片上的温度分布 292

10.1.2　热耦合系数αγ 293

10.2　高温对PIC可靠性的影响 296

10.2.1　高温对互连布线的影响 296

10.2.2　高温对某些表面效应的影响 297

10.2.3　其它影响 297

10.3 PIC封装的热设计初步 298

10.3.1　热传递方式 298

10.3.2　热阻分析与估算 299

10.3.3　散热结构设计初步 302

参考文献 304