第1章 集成电路器件与模型 1
1．1 PN结与二极管 1
半导体与PN结 1
PN结二极管基本原理 1
集成化的肖特基势垒二极管 3
1．2 MOS晶体管及模型 4
MOS晶体管基本工作原理 4
MOS晶体管大信号模型及体效应 6
MOS晶体管小信号模型 8
NMOS晶体管的亚阈值特性 9
MOS晶体管的短沟道效应 10
1．3双极型晶体管及模型 11
Bipolar晶体管基本工作原理 11
Bipolar晶体管大信号模型 14
Bipolar晶体管小信号模型 14
1．4集成电路无源元件 16
CMOS集成电容 17
CMOS集成电阻 18
1．5 MOS Spice器件模型 19
Spice Level1模型 19
Spice Leve12模型 21
Spice Leve13模型 21
Spice BSIM3V3模型 22
习题一 22
第2章 集成电路制造技术 24
2．1集成电路基本制造技术 24
硅晶圆的制造 24
氧化技术 25
扩散与离子注入 25
2．2基本CMOS工艺与器件结构 26
基本n阱／双阱CMOS工艺步骤 26
CMOS版图设计规则 28
2．3基本Bipolar工艺与器件结构 29
PN结隔离与基本工序步骤 29
Bipolar版图设计规则 31
Bipolar工艺的光刻版次 31
2．4基本BiCMOS工艺 32
以CMOS工艺为基础的BiCMOS工艺 32
以Bipolar工艺为基础的BiCMOS工艺 34
典型的BiCMOS的光刻版次 34
习题二 35
第3章 晶体管—晶体管逻辑（TTL）电路 36
3．1六管单元TTL与非门 37
工作原理 37
电压传输特性 41
瞬态特性 41
电路特点 44
3．2 STTL和LSTTL电路 44
STTL电路 44
LSTTL电路 46
3．3 TTL门电路逻辑扩展 47
3．4简化逻辑门 50
简化逻辑门 50
单管逻辑门 50
习题三 54
第4章 发射极耦合逻辑与集成注入逻辑电路 56
4．1 ECL电路 56
基本工作原理 56
射极耦合电流开关 57
射极输出器 57
参考电压源 58
ECL逻辑扩展 59
4．2 I 2L电路 61
I 2L电路单元工作原理 61
I 2L电路特性分析 63
I 2L电路逻辑组合 65
I 2L与TTL之间的接口电路 66
4．3 ECL和I2 L工艺与版图设计 69
ECL电路工艺与版图设计 69
I 2L电路工艺与版图设计 69
习题四 71
第5章 双极模拟集成电路 73
5．1 Bipolar基本放大器 73
Darlington放大器 73
双极差分放大器 74
5．2 Bipolar基本模拟电路单元 79
恒流源 79
有源负载 82
基准源电路 83
5．3 Bipolar输出级电路 87
射极跟随器输出电路 87
AB类输出电路 90
5．4 Bipolar运算放大器（μA741） 92
习题五 94
第6章 CMOS基本逻辑电路 96
6．1 CMOS逻辑门电路 96
CMOS反相器 96
CMOS门电路 99
CMOS组合逻辑电路 101
6．2 CMOS传输门逻辑 105
CMOS传输门 105
CMOS传输门逻辑电路 106
6．3 CMOS触发器 107
CMOS RS触发器 108
CMOS D触发器 109
6．4 CMOS多米诺逻辑 110
6．5 CMOS施密特触发器 112
习题六 113
第7章 CMOS数字电路子系统 114
7．1 CMOS二进制加法器 114
串行进位加法器 115
超前进位加法器 116
7．2 CMOS移位寄存器 118
7．3 CMOS数字乘法器 119
乘法器的运算原理 119
并行乘法器 119
流水线乘法器 120
飞速乘法器 121
7．4 CMOS算术逻辑单元（ALU） 122
习题七 123
第8章 现代半导体存储器 124
8．1存储器的结构 125
8．2掩模编程只读存储器（MaskROM） 126
8．3可编程只读存储器（PROM） 127
8．4可擦除可编程存储器（EPROM） 128
8．5电可擦除可编程存储器（E2 PROM） 128
8．6闪速存储器（Flash Memory） 130
闪速存储器的结构及工作原理 131
闪速存储器的可靠性问题 134
深亚微米闪速存储器技术 134
8．7 ROM的存取时间 135
8．8静态随机存取存储器存储器 135
SRAM存储单元结构及工作原理 136
存储单元的主要参数 137
8．9动态随机存取存储器（DRAM） 138
DRAM的结构和基本原理 138
DRAM的主要制造技术 139
采用不同技术的DRAM 140
习题八 142
第9章 CMOS基本模拟电路 143
9．1 CMOS基本模拟电路单元 143
MOS模拟开关 143
有源电阻 145
电流沉和电流源电路 146
电流镜电路 147
9．2 CMOS基本模拟放大器 148
共源放大器 148
共漏放大器 149
共栅放大器 150
Cascode放大器 151
9．3 CMOS差分放大器 152
CMOS差分放大器的大信号特性 152
CMOS差分放大器的小信号特性 155
9．4 CMOS基准电压源和电流源 156
简单基准源 156
VT基准源 157
带隙基准源 158
习题九 159
第10章 CMOS运算放大器 161
10．1两级运算放大器 161
两级CMOS运放的基本电路结构 161
两级CMOS运放电路的补偿 162
两级运算放大器的设计方法 164
10．2高速CMOS运算放大器 167
套筒式共源共栅运放结构 167
折叠式共源共栅运放结构 169
单级运放结构 171
设计举例 171
10．3 Rail-to-Rail CMOS运算放大器 173
Rail-to-Rail输入级 173
恒跨导Rail-to-Rail输入级 174
Rail-to-Rail输出级设计 174
设计举例 177
习题十 179
第11章 CMOS开关电容电路 180
11．1 CMOS开关电容等效电阻 180
并联型SC等效电阻电路 180
其他SC等效电阻电路 181
11．2 CMOS开关电容积分器电路 182
11．3 CMOS开关电容滤波器 182
滤波器工作原理 183
开关电容滤波器设计方法 183
一阶低通滤波器 184
双二阶滤波器 184
CMOS开关电容滤波器设计中应考虑部分实际因素 186
习题十一 186
第12章 CMOS数据转换器 188
12．1 CMOS数据转换器的主要性能指标 188
理想D／A转换器 188
理想A／D转换器 189
微分非线性误差（DNL）和积分非线性误差（INL） 190
无杂波动态范围（SFDR） 191
信号噪声比（SNR） 191
谐波失真（HDk） 191
总谐波失真（THD） 191
信号噪声失调比（SNDR） 192
有效位数（ENOB） 192
有效分辨带宽（ERB） 192
12．2 Nyquist CMOS数模转换器 192
电阻分压型D／A转换器 193
R-2R电流权重型D／A转换器 193
权电容型D／A转换器 194
电荷重分配型D／A转换器 195
流水线D／A转换器 196
12．3 Nyquist CMOS模数转换器 197
并行A／D转换器 197
两步式A／D转换器 199
内插式A／D转换器 200
折叠式A／D转换器 201
流水线Pipeline A／D转换器 202
逐次逼近式A／D转换器 203
12．4 CMOS数据转换器的测试初步 204
静态参数测试 204
频域参数测试 205
习题十二 207
第13章 CMOS锁相环（PLL） 208
13．1 PLL技术基础 208
不同频率信号的相位关系 209
捕获过程 210
锁定过程 211
13．2电荷泵PLL 211
电荷泵锁相环的工作原理 211
鉴频鉴相器的模型 212
电荷泵和环路低通滤波器的数学模型 213
压控振荡器的数学模型 214
锁相环的系统数学模型 215
13．3 PLL的非理想效应 216
PFD／CP的非理想效应 216
锁相环中的抖动 216
13．4数字PLL 217
数字锁相环基本原理 217
N先于M滤波器 218
习题十三 219
第14章 集成电路版图设计 220
14．1集成电路版图设计基础 220
集成电路版图设计方法 220
集成电路版图设计流程 221
14．2 Bipolar集成电路版图设计 222
Bipolar集成电路版图设计过程 222
集成化Bipolar晶体管版图设计 223
14．3 CMOS集成电路版图设计 224
CMOS集成电路版图设计过程 224
CMOS集成电路版图设计举例 226
混合信号CMOS集成电路版图设计注意事项 230
习题十四 230
第15章 集成电路可靠性设计与可测性设计 231
15．1集成电路可靠性设计 231
集成电路可靠性 231
集成电路设计中提高可靠性的措施 232
集成电路的版图设计中提高可靠性的措施 236
15．2集成电路可测性设计 237
故障模型 （Fault Model） 237
测试向量的产生 239
集成电路边界扫描技术和标准——IEEE 1149．1 240
习题十五 242
第16章 片上系统（SoC）设计初步 243
16．1 SoC设计方法学 243
软硬件协同设计技术 243
IP核设计技术 245
超深亚微米集成电路设计技术 245
16．2混合信号硬件描述语言Verilog—AMS 246
模拟硬件描述语言Verilog—AMS 246
基于Verilog—A的模拟电路行为模型 247
基于Verilog—AMS的混合电路系统仿真 249
16．3 SoC仿真技术 250
16．4 SoC验证方法 252
习题十六 254
参考文献 255