目录 1
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
2-1-1基本逻辑门电路 39
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
2-1-2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
2-2-1DTL门电路的工作原理 43
2-2-2DTL门电路的特性参数 48
2-2-3DTL门电路的逻辑扩展 50
2-2-4DTL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
2-3-1TTL门电路的工作原理 54
2-3-2典型的TTL与非门 57
3-1-1TTL门电路开态和关态的工作特性 59
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
3-1-2TTL电路的电压传输特性 63
3-1-3TTL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
3-2-1TTL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
3-5-1TTL电路中噪声的来源 121
3-5-2传输线工作的基本原理 122
3-5-3TTL电路中传输线的信号反射引起的干扰 130
3-5-4TTL电路中脉冲电流引起的噪声 139
3-5-5TTL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
3-6-4TTL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
4-2-1电压传输特性 163
第二节 ECL门电路的静态特性 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
4-4-2E2CL电路 183
4-4-3EFL电路 185
第五节 ECL门电路的逻辑扩展和ECL串级门 187
4-5-1ECL门电路的逻辑扩展 187
4-5-2ECL串级门 189
第六节 接口转换门 192
4-6-1ECL电路到TTL电路的接口转换门 192
4-6-2TTL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
5-5-1ECL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
5-7-1静态参数及测试方法 239
第七节 集成触发器的参数和测试 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-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
第七章 存贮器 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
8-1-1I2L电路的由来和发展 424
8-1-2I2L基本门的结构和特点 426
8-1-3I2L基本门的开关过程 427
8-1-4I2L电路的优缺点和发展动态 429
第二节 I2L电路的静态分析 431
8-2-1I2L基本门的物理模型和工作状态 431
8-2-2I2L多集电极基本门 436
8-2-3I2L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
8-4-1逻辑设计的特点与方法 460
第四节 I2L电路的逻辑组合和线路分析 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
8-7-4肖特基I2L电路 489
8-7-3等平面隔离I2L（I3L）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
附录Ⅰ 双极型半导体集成电路版图绘制方法摘要 493
附录Ⅱ 晶体管单位发射区有效周长的最大工作电流 493
附录Ⅲ 二进数码运算介绍 496
附录Ⅳ 逻辑代数基础 500
附录Ⅴ 肖特基二极管（SBD）的工作原理 509
附录Ⅵ 晶体管的非线性方程式（埃伯斯－莫尔方程） 513
本书主要参数符号表 518
本书主要图形符号表 520