第一章 双极型逻辑集成电路版图设计基础 1
第一节 逻辑集成电路版图的简单介绍 1
1-1-1 逻辑集成电路的工艺特点 1
1-1-2 逻辑集成电路版图设计原则 3
第二节 逻辑集成电路中的晶体管 7
1-2-1 晶体管的图形设计 7
1-2-2 晶体管的击穿电压 8
1-2-3 晶体管的最大工作电流 10
1-2-4 集电极串联电阻和饱和压降 11
1-2-5 晶体管的寄生电容和寄生n-p-n效应 13
1-2-6 晶体管的频率特性和开关速度 16
第三节 逻辑集成电路中的二极管 18
1-3-1 二极管的直流特性 18
1-3-2 二极管的寄生效应 23
1-3-3 二极管的电荷存贮效应 24
1-3-4 六种二极管性能的比较和讨论 26
第四节 逻辑集成电路中的电阻器 26
1-4-1 硼扩散电阻器 27
1-4-2 其他电阻器 33
第五节 逻辑集成电路的封装和布线 35
1-5-1 封装和压焊的简单介绍 36
1-5-2 和封装有关的版图设计问题 37
第二章 集成逻辑门电路工作原理 39
第一节 逻辑门电路介绍 39
2-1-1 基本逻辑门电路 39
2-1-2 常用逻辑门及其相互关系 40
第二节 二极管-晶体管(DTL)门电路原理 43
2-2-1 DTL门电路的工作原理 43
2-2-2 DTL门电路的特性参数 48
2-2-3 DTL门电路的逻辑扩展 50
2-2-4 DTL门电路的改进形式 51
2-2-5 高阈值逻辑(HTL)门电路 53
第三节 晶体管-晶体管逻辑(TTL)门电路原理 54
2-3-1 TTL门电路的工作原理 54
2-3-2 典型的TTL与非门 57
第三章 晶体管-晶体管逻辑(TTL)门电路 59
第一节 TTL门电路静态特性 59
3-1-1 TTL门电路开态和关态的工作特性 59
3-1-2 TTL电路的电压传输特性 63
3-1-3 TTL门电路静态特性参数及测试 68
第二节 TTL门电路瞬态特性 73
3-2-1 TTL门电路瞬态分析的特点 73
3-2-2 关态到开态的瞬态过程分析 76
3-2-3 从开态到关态的瞬态过程 88
3-2-4 平均延迟时间及其测试 95
3-2-5 瞬态功耗 97
第三节 TTL门电路的几种改进形式 98
3-3-1 有源泄放TTL电路 99
3-3-2 抗饱和TTL电路 105
3-3-3 三状态逻辑TTL电路 109
3-3-4 直接耦合TTL电路 111
第四节 TTL门电路的逻辑扩展 113
3-4-1 “与”扩展器和“与或”扩展器 114
3-4-2 或非门、或门和与门 116
3-4-3 异或门和异或非门 118
第五节 TTL门电路中的噪声 121
3-5-1 TTL电路中噪声的来源 121
3-5-2 传输线工作的基本原理 122
3-5-3 TTL电路中传输线的信号反射引起的干扰 130
3-5-4 TTL电路中脉冲电流引起的噪声 139
3-5-5 TTL电路中传输线之间的串扰 141
3-5-6 驱动长距离传输线的专用电路 142
第六节 TTL门电路版图设计 148
3-6-1 特殊元件设计 148
3-6-2 其他元件的设计 154
3-6-3 工艺条件的设计 157
3-6-4 TTL电路版图设计实例 158
第四章 发射极耦合逻辑(ECL)门电路 160
第一节 ECL门电路的工作原理 160
4-1-1 实现“或”(“或非”)功能基本门的工作原理 160
4-1-2 典型ECL门电路工作原理 162
第二节 ECL门电路的静态特性 163
4-2-1 电压传输特性 163
4-2-2 主要直流参数 165
4-2-3 参考电源及温度特性 168
第三节 ECL电路的瞬态特性 170
4-3-1 门的平均延迟时间 170
4-3-2 射极跟随器的平均延迟时间 176
第四节 ECL电路的改进形式 179
4-4-1 全补偿的ECL门电路 179
4-4-2 E2CL电路 183
4-4-3 EFL电路 185
第五节 ECL门电路的逻辑扩展和ECL串级门 187
4-5-1 ECL门电路的逻辑扩展 187
4-5-2 ECL串级门 189
第六节 接口转换门 192
4-6-1 ECL电路到TTL电路的接口转换门 192
4-6-2 TTL电路到ECL电路的接口转换门 193
第七节 ECL门电路版图设计实例 194
第五章 双极型集成触发器 196
第一节 触发器的基本形式及其逻辑功能 196
5-1-1 触发器的基本形式——闩锁触发器 196
5-1-2 具有时钟控制的闩锁触发器 198
5-1-3 触发器的几种逻辑功能 200
第二节 维持-阻塞触发器 202
5-2-1 维持-阻塞方法克服触发器空翻的工作原理 202
5-2-2 维持-阻塞触发器电路介绍 207
第三节 主从触发器 210
5-3-1 主从触发器的工作方式 210
5-3-2 集成主从J-K触发器电路介绍 212
第四节 边沿触发器 218
5-4-1 触发器的脉冲工作特性 219
5-4-2 边沿触发器电路介绍 223
第五节 ECL集成触发器 228
5-5-1 ECL闩锁触发器 229
5-5-2 边沿灵敏的ECL主从触发器 232
第六节 集成触发器的版图设计 236
第七节 集成触发器的参数和测试 239
5-7-1 静态参数及测试方法 239
5-7-2 瞬态参数及测试方法 240
第六章 双极型集成逻辑功能器件 243
第一节 全加器 243
6-1-1 全加器的逻辑设计和线路分析 243
6-1-2 全加器的进位方式 251
6-1-3 全减器和全加/减器的逻辑设计 257
6-1-4 二—十进制全加器 259
第二节 译码器、编码器和数据选择器 265
6-2-1 二进制译码器 265
6-2-2 二—十进制译码器 271
6-2-3 编码器 283
6-2-4 数据选择器 289
第三节 数码转换器、比较器和校验器 293
6-3-1 原码-反码转换器和原码-补码转换器 293
6-3-2 二进制数码与二—十进制数码转换器 298
6-3-3 数码比较器 308
6-3-4 数码校验器 314
第四节 算术/逻辑运算器 316
6-4-1 第一种算术/逻辑运算器 317
6-4-2 第二种算术/逻辑运算器 332
6-4-3 超前进位发生器 339
第五节 寄存器和移位寄存器 342
6-5-1 数码寄存器 343
6-5-2 移位寄存器 344
第六节 计数器和分频器 351
6-6-1 二进制计数器 351
6-6-2 十进制计数器 355
6-6-3 可逆计数器 362
6-6-4 任意计数分频器 370
第七节 脉冲顺序分配器 373
6-7-1 移位寄存器型脉冲顺序分配器 373
6-7-2 计数译码型脉冲顺序分配器 377
第八节 逻辑功能器件的版图设计 379
第九节 逻辑功能器件的测试 382
第七章 存贮器 389
第一节 随机存贮器 389
7-1-1 随机存贮器工作原理和工作方式 389
7-1-2 各种存贮单元的工作原理和分析比较 394
7-1-3 随机存贮器线路分析 397
第二节 唯读存贮器(ROM) 405
7-2-1 唯读存贮器工作原理和工作方式 406
7-2-2 唯读存贮器线路分析 407
第三节 提高集成度的工艺措施及版图设计 410
7-3-1 提高集成度的工艺措施 410
7-3-2 采用等平面隔离工艺的版图设计 413
第四节 随机存贮器的测试 417
7-4-1 功能测试方法 417
7-4-2 功能测试程序 420
第八章 集成注入逻辑(I2L)电路 424
第一节 I2L电路的概述 424
8-1-1 I2L电路的由来和发展 424
8-1-2 I2L基本门的结构和特点 426
8-1-3 I2L基本门的开关过程 427
8-1-4 I2L电路的优缺点和发展动态 429
第二节 I2L电路的静态分析 431
8-2-1 I2L基本门的物理模型和工作状态 431
8-2-2 I2L多集电极基本门 436
8-2-3 I2L门电路的转换特性及直流参数 445
第三节 I2L基本门的瞬态分析 452
8-3-1 大电流近似的瞬态过程 453
8-3-2 小电流近似的瞬态过程 458
第四节 I2L电路的逻辑组合和线路分析 460
8-4-1 逻辑设计的特点与方法 460
8-4-2 功能部件的逻辑结构和线路形式 467
第五节 I2L接口电路 476
8-5-1 输入接口电路 476
8-5-2 输出接口电路 477
第六节 I2L电路的工艺和版图设计 480
8-6-1 I2L电路的工艺结构和要求 480
8-6-2 版图设计中的几个问题 483
第七节 I2L电路的改进和发展 486
8-7-1 自对准I2L(S2L)电路 487
8-7-2 采用离子注入掺杂工艺的I2L电路 488
8-7-3 等平面隔离I2L(I3L)电路 489
8-7-4 肖特基I2L电路 489
8-7-5 上扩散I2L电路 491
8-7-6 衬底馈电逻辑(SFL)电路 491
附录 493
本书主要参数符号表 518
本书主要图形符号表 520