CMOS集成电路原理与应用PDF电子书下载

第1章　CMOS集成电路工艺流程 1

1.1　前言 1

1.2　MOS集成电路的基本制造工艺过程 2

1.2.1　晶圆 2

1.2.2　氧化 3

1.2.3　扩散与离子注入 3

1.2.4　淀积 4

1.2.5　光刻与刻蚀 5

1.2.6　隔离技术 6

1.2.7　连接接触 7

1.3　N阱CMOS制造过程 7

1.3.1　3种主要的CMOS设计结构 8

1.3.2　N阱CMOS制作流程 8

思考题与习题 10

1.4　BiCMOS制作工艺 10

第2章　基本MOS器件 11

2.1　MOS晶体管器件 11

2.1.1　MOS晶体管结构与几何参数 11

2.1.2　MOS管的阈值电压VGS（th） 12

2.1.3　MOS晶体管的工作原理 13

2.1.4　二阶效应 14

2.2　MOS器件模型 16

2.2.1 MOS晶体管的小信号模型（Spice Level 1） 16

2.2.2 MOS晶体管的大信号模型（Spice Level 2） 17

2.2.3 MOS晶体管的（Spice Level 3）模型 19

2.2.4 MOS场效应管PSpice模型参数 21

2.3　电阻与电容 30

2.3.1　电阻 30

2.3.2　电容 33

2.4.1　等比例缩小理论 34

2.4 短沟道效应 34

2.4.2　短沟道效应 35

2.5　闩锁效应 35

思考题与习题 36

第3章　MOS集成电路 37

3.1　MOS单级放大电路 37

3.1.1　共源极放大器 37

3.1.2　共漏极放大器 40

3.1.3　共栅极放大器 41

3.2　MOS差分放大电路 41

3.2.1　MOS差分对管的直流转换特性 41

3.2.2　MOS差分对管的跨导 42

3.2.3　MOS差分对管的失调特性 42

3.3　CMOS单级放大电路 43

3.3.1　输入—输出电压传输特性 44

3.3.2　交流小信号电压增益 45

3.4　CMOS差分放大电路 48

3.4.1　电路类型 48

3.4.2　CMOS差分放大器的主要性能 49

3.5 CMOS互补输出电路 56

3.6　电流源电路 60

3.6.1　基本镜像电流源 60

3.6.2　比例电流源电路 61

3.7　CMOS模拟集成电路 62

3.7.1　概述 62

3.7.2 CMOS运放基本电路 63

3.7.3 CMOS模拟集成电路的PSpice宏模型 70

3.8 BiCMOS电路 72

3.8.1 BiCMOS基本放大电路 72

3.8.2 BiCMOS差分放大电路 74

3.8.3 BiCMOS集成运算放大器 79

3.9.1　基本概念 80

3.9.2　基本分析方法——复频域分析法 80

3.9　频率特性 80

3.9.3　用开路、短路法确定转折频率 85

3.9.4　反馈放大器的频率响应与稳定性 87

思考题与习题 96

第4章 CMOS集成电路应用 103

4.1 CMOS集成运算放大器 103

4.1.1 CMOS集成运算放大器 103

4.1.2　CMOS集成运算放大器应用电路举例 107

4.2 CMOS集成电压比较器 109

4.2.1 CMOS自稳零电压比较器工作原理 110

4.2.2 5G14574四电压比较器 112

4.3 CMOS集成乘法器 113

4.3.1　模拟乘法器的基本概念及其主要特性 113

4.3.2 MOS模拟集成乘法器的工作原理 118

4.4.1 D/A转换电路 123

4.4 D/A与A/D转换电路的基本原理及其特性 123

4.4.2　A/D转换电路 139

思考题与习题 155

第5章　开关电流电路 159

5.1　模拟开关电路 159

5.1.1　概述 159

5.1.2　NMOS开关电路 160

5.1.3 CMOS开关电路 163

5.2　开关电容电路的工作原理 168

5.2.1　并联开关电容模拟电阻 168

5.2.2　串联开关电容模拟电阻 170

5.3　开关电容电路的基本模块 171

5.3.1　开关电容分压器 171

5.3.2　开关电容滤波器 171

5.3.3　开关电容积分器 184

5.4　开关电流技术 187

5.3.4　开关电容放大器 187

5.4.1　电流存储与延迟 188

5.4.2　开关电流积分器 189

5.4.3　开关电流微分器 191

5.4.4　开关电流滤波器 192

思考题与习题 195

第6章　CMOS数字集成电路 198

6.1　概述 198

6.2 CMOS集成门电路 198

6.2.1 CMOS门电路 198

6.2.2 CMOS门电路的特性 204

6.2.3 高速和超高速CMOS电路 212

6.2.4　使用CMOS门电路应注意的问题 216

6.2.5 PSpice软件在CMOS门电路仿真中的应用 216

6.3 BiCMOS逻辑电路 221

6.3.1 BiCMOS门电路 221

6.3.2 BiCMOS门电路的外部特性 223

6.3.3 BiCMOS门电路的PSpice仿真 224

6.4　数字CMOS组合逻辑电路 226

6.4.1　编码器 226

6.4.2　译码器 228

6.4.3　数据选择器 234

6.4.4　运算器 235

6.4.5　数字组合逻辑电路的PSpice仿真 238

6.5　CMOS集成触发器和集成时序逻辑电路 241

6.5.1　集成触发器 241

6.5.2　集成电路计数器 249

6.5.3　寄存器和移位寄存器 253

思考题与习题 257

附录　PSpice简明手册 259

附录1　概述 259

附录2　电路输入文件中的语句 260

参考文献 274