微电子电路设计 第4版PDF电子书下载

第一部分 固态电子学与器件 2

第1章 电子学简介 2

1.1电子学发展简史：真空管到甚大规模集成电路 3

1.2电学信号分类 6

1.3符号约定 8

1.4问题解决方法 9

1.5电路理论的重要概念 10

1.6电学信号频谱 14

1.7放大器 15

1.8电路设计中的元器件参数值变化 17

1.9数值精度 23

小结 23

关键词 24

参考文献 25

补充阅读 25

习题 25

第2章 固态电子学 30

2.1固态电子材料 31

2.2共价键模型 31

2.3半导体中的漂移电流和迁移率 33

2.4本征硅的电阻率 35

2.5半导体中的杂质 36

2.6掺杂半导体中的电子和空穴浓度 36

2.7掺杂半导体的迁移率和电阻率 38

2.8扩散电流 40

2.9总电流 41

2.10能带模型 41

2.11集成电路制造概述 43

小结 46

关键词 46

参考文献 47

补充阅读 47

重要公式 48

习题 48

第3章 固态二极管以及二极管电路 52

3.1 PN结二极管 53

3.2二极管的i-v特性 56

3.3二极管方程：二极管的数学模型 57

3.4反偏、零偏、正偏下的二极管特性 59

3.5二极管的温度系数 62

3.6反偏下的二极管 63

3.7 PN结电容 64

3.8肖特基势垒二极管 65

3.9二极管的SPICE模型及版图 66

3.10二极管电路分析 67

3.11多二极管电路 74

3.12二极管处于击穿区的工作情况分析 77

3.13半波整流电路 79

3.14全波整流电路 87

3.15全波桥式整流 88

3.16整流器比较及设计折中 89

3.17二极管的动态开关行为 91

3.18光电二极管，太阳能电池和发光二极管 92

小结 94

关键词 95

参考文献 96

补充阅读 96

习题 96

第4章 场效应晶体管 105

4.1 MOS电容特性 106

4.2 NMOS晶体管 107

4.3 PMOS晶体管 116

4.4 MOSFET电路模型 118

4.5 MOS晶体管的电容 119

4.6 MOSFET的SPICE模型 121

4.7 MOS晶体管按比例缩小 122

4.8 MOS晶体管的制作及版图设计规则 125

4.9 NMOS场效应晶体管的偏置 128

4.10 PMOS场效应晶体管的偏置 136

4.11结型场效应管（JFET） 137

4.12 JFET的SPICE模型 143

4.13 JFET和耗尽型MOSFET的偏置 144

小结 145

关键词 146

参考文献 147

习题 147

第5章 双极结型晶体管 160

5.1双极型晶体管的物理结构 161

5.2 NPN晶体管的传输模型 162

5.3 PNP晶体管 166

5.4晶体管模型的等效电路 167

5.5双极型晶体管的i-v特性 168

5.6双极型晶体管的工作区 170

5.7简化传输模型 171

5.8双极型晶体管的非线性行为 181

5.9跨导 186

5.10双极工艺和SPICE模型 186

5.11 BJT的实际偏置电路 189

5.12偏置电路的容差 196

小结 200

关键词 201

参考文献 202

习题 202

第二部分 数字电子电路 212

第6章 数字电子电路简介 212

6.1理想逻辑门 213

6.2逻辑电平定义和噪声容限 214

6.3逻辑门的动态响应 216

6.4复习布尔代数 218

6.5 NMOS逻辑设计 220

6.6晶体管替代负载电阻方案 226

6.7 NMOS反相器小结与比较 240

6.8 NMOS与非门及或非门 241

6.9复杂NMOS逻辑设计 244

6.10功耗 249

6.11 MOS逻辑门的动态特性 251

6.12 PMOS逻辑 262

小结 264

关键词 265

参考文献 266

补充阅读 266

习题 266

第7章CMOS逻辑电路设计 278

7.1 CMOS反相器工艺 278

7.2 CMOS反相器的静态特性 280

7.3 CMOS反相器的动态特性 285

7.4 CMOS中的功耗和功耗-延迟积 289

7.5 CMOS或非门和与非门 292

7.6 CMOS中复杂门的设计 296

7.7最小尺寸逻辑门的设计及性能 299

7.8动态多米诺CMOS逻辑 301

7.9级联缓冲器 303

7.10 CMOS传输门 305

7.11 CMOS闩锁 306

小结 309

关键词 310

参考文献 310

习题 311

第8章MOS存储器及存储电路 320

8.1随机存取存储器 320

8.2静态存储器单元 323

8.3动态存储单元 330

8.4敏感放大器 335

8.5地址译码器 340

8.6只读存储器（ROM） 344

8.7触发器 347

小结 350

关键词 351

参考文献 351

习题 352

第9章 双极型逻辑电路 359

9.1电流开关（发射极耦合对） 360

9.2发射极耦合逻辑（ECL）门 363

9.3 ECL门的噪声容限分析 365

9.4电流源的实现 366

9.5 ECL或-或非门 369

9.6射极跟随器 370

9.7“射极点”或“线或”逻辑 373

9.8 ECL功耗-延迟特性 374

9.9电流模式逻辑（CML） 378

9.10饱和双极型反相器 382

9.11晶体管-晶体管逻辑（TTL）逻辑 388

9.12标准7400系列TTL反相器 393

9.13 TTL中的逻辑函数 397

9.14肖特基钳位TTL 399

9.15 ECL和Ttl的功耗-延迟对比 400

9.16 BiCMOS逻辑 401

小结 404

关键词 406

参考文献 406

补充阅读 406

习题 406

第三部分 模拟电子电路 418

第10章 模拟系统和理想运算放大器 418

10.1一个模拟电子系统实例 419

10.2放大作用 420

10.3放大器的二端口模型 424

10.4失配的源和负载电阻 427

10.5运算放大器简介 428

10.6放大器的失真 431

10.7差分放大器模型 432

10.8理想差分放大器和运算放大器 434

10.9理想集成运算放大器分析 435

10.10反馈的频率特性 446

小结 460

关键词 461

参考文献 462

补充阅读 462

习题 462

第11章 非线性运算放大器和反馈放大器的稳定性 474

11.1经典的反馈系统 475

11.2对包含非理想运算放大器电路的分析 476

11.3串联和并联反馈电路 484

11.4反馈放大器增益计算的统一方法 486

11.5电压串联反馈——电压放大器 487

11.6电压并联反馈放大器——跨阻放大器 491

11.7跨导放大器——电流串联反馈放大器 495

11.8电流放大器——电流并联反馈放大器 498

11.9使用持续电压电流注入法计算回路增益 502

11.10利用反馈减小失真 505

11.11直流误差源和输出摆幅限制 506

11.12共模抑制比和输入电阻 510

11.13运算放大器的频率响应和带宽 517

11.14反馈放大器的稳定性 526

小结 535

关键词 536

参考文献 536

习题 537

第12章 运算放大器应用 548

12.1级联放大器 548

12.2仪表放大器 559

12.3有源滤波器 561

12.4开关电容电路 572

12.5数/模转换 577

12.6模/数转换 583

12.7振荡器 593

12.8非线性电路应用 598

12.9含正反馈的电路 601

小结 606

关键词 607

参考文献 608

习题 609

第13章 小信号建模与线性放大 621

13.1晶体管放大器 622

13.2耦合电容和旁路电容 624

13.3用直流和交流等效电路进行电路分析 625

13.4小信号模型简介 628

13.5双极型晶体管的小信号模型 631

13.6共射极放大器 637

13.7重要限制及模型简化 639

13.8场效应晶体管的小信号模型 642

13.9 BJT和FET小信号模型的小结与对比 648

13.10共源极放大器 650

13.11共射极放大器和共源极放大器小结 660

13.12放大器功率和信号范围 661

小结 664

关键词 665

习题 665

第14章 单晶体管放大器 677

14.1放大器类型 678

14.2反相放大器——共发射极和共源极电路 683

14.3跟随器电路——共集电极和共漏极放大器 698

14.4同相放大器——共基极和共栅极电路 705

14.5放大器原型回顾和比较 712

14.6采用MOS反相器的共源极放大器 715

14.7耦合和旁路电容设计 720

14.8放大器设计实例 728

14.9多级交流耦合放大器 739

小结 748

关键词 749

参考文献 749

习题 749

第15章 差分放大器和运算放大器设计 765

15.1差分放大器 766

15.2基本运算放大器的进化 783

15.3输出级 794

15.4电子电流源 803

小结 810

关键词 811

参考文献 812

补充阅读 812

习题 812

第16章 模拟集成电路设计技术 828

16.1电路元件匹配 829

16.2电流镜 830

16.3高输出电阻电流镜 840

16.4参考电流的产生 846

16.5与电源电压无关的偏置 847

16.6带隙基准源 850

16.7电流镜作为有源负载 853

16.8运算放大器中的有源负载 862

16.9 μA741运算放大器 866

16.10 Gilbert模拟乘法器 877

小结 879

关键词 879

参考文献 880

习题 880

第17章 放大器频率响应 893

17.1放大器频率响应 894

17.2直接确定低频极点和零点——共源放大器 898

17.3用短路时间常数法估算ωL的值 902

17.4高频晶体管模型 909

17.5混合π模型中的基区电阻 915

17.6共发射极和共源极放大器的高频响应 917

17.7共基极和共栅极放大器的高频响应 930

17.8共集电极和共漏极放大器的高频响应 932

17.9单级放大器高频响应小结 934

17.10多级放大器的频率响应 935

17.11射频电路介绍 945

17.12混频器和平衡调制器 955

小结 961

关键词 962

参考文献 963

习题 963

第18章 晶体管反馈放大器与振荡器 976

18.1基本反馈系统回顾 977

18.2中频带反馈放大器分析 979

18.3反馈放大器电路举例 981

18.4反馈放大器稳定性回顾 996

18.5单极点运算放大器补偿 1003

18.6高频振荡器 1016

小结 1024

关键词 1025

参考文献 1025

习题 1026

附录A标准分立元件值 1037

附录B固态器件模型及SPICE仿真参数 1040

附录C二端口回顾 1046