深入理解微电子电路设计——电子元器件、数字电路、模拟电路原理及应用（原书第5版）

图书标准信息

• 作者 [美]理查德 · C.耶格（Richard C. Jaeger）、[美)]特拉维斯 · N.布莱洛克 著；宋廷强 编译
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2020-06
• 版次 1
• ISBN 9787302546948
• 定价 198.00元
• 装帧 其他
• 开本 128开
• 纸张 胶版纸

【内容简介】

本书系统论述了微电子电路的基本知识及其应用，全书共分为18章，涵盖了固态电子学与器件、数字电路和模拟电路三部分知识体系。通过本书的学习，读者可以全面了解现代电子设计的基本技术、模拟电路和数字电路及分立电路和集成电路。在本书固态电子学与器件部分，主要介绍了电子学的基本原理、固态电子学基础、二极管的iv特性及晶体管的SPICE模型等内容，给出了电路设计中常用的*差情况分析、蒙特卡洛分析等主要分析方法。在数字电路部分，着重讲解了逻辑电路的基本概念，NMOS、CMOS、MOS存储电路及双极型数字逻辑电路。模拟电路部分，从放大器入手，详细介绍了放大器相关概念、二端口模型、反馈放大器频率响应、小信号建模、单晶体管放大器、差分放大器、反馈放大器及振荡器等内容。
  通过本书的学习，读者可以掌握微电子电路相关的概念和知识，学会电路分析及电路设计方法。书中给出了大量的设计实例及练习供读者学习与实践。本书可以作为电子信息类、电气类专业本科生或研究生的专业教材或参考书，也可以作为从事固态电子学与器件、数字电路和模拟电路设计或开发的工程技术人员的参考书。

【作者简介】

[美] 理查德·C.耶格（Richard C. Jaeger）  美国佛罗里达大学电气工程专业博士，奥本大学电气与计算机工程系资深教授，1995年被任命为研究生院杰出导师，主要研究领域为固态电路和器件、电子封装、压阻应力传感器、低温电子设备、VLSI设计以及电子设备和电路中的噪声等。

[美] 特拉维斯·N.布莱洛克（Travis N. Blalock）美国弗吉尼亚大学电气与计算机工程系教授。

【目录】

第一部分

固态电子学与器件

第1章

电子学简介

1.1电子学发展简史： 从真空管到吉规模集成电路

1.2电信号的分类

1.2.1数字信号

1.2.2模拟信号

1.2.3A/D和D/A转换器——模拟与数字

信号的桥梁

1.3符号约定

1.4问题求解的方法

1.5电路理论的主要概念

1.5.1分压和分流

1.5.2戴维南定理和诺顿定理

1.6电信号的频谱

1.7放大器

1.7.1理想运算放大器

1.7.2放大器频率响应

1.8电路设计中元件参数的变化

1.8.1容差的数学模型

1.8.2最差情况分析

1.8.3蒙特卡洛分析

1.8.4温度系数

1.9数值精度

小结

关键词

参考文献

扩展阅读

习题

第2章

固态电子学

2.1固态电子材料

2.2共价键模型

2.3半导体中的漂移电流和迁移率

2.3.1漂移电流

2.3.2迁移率

2.3.3速度饱和

2.4本征硅的电阻率

2.5半导体中的杂质

2.5.1硅中的施主杂质

2.5.2硅中的受主杂质

2.6掺杂半导体中的电子和空穴浓度

2.6.1n型材料(ND>NA)

2.6.2p型材料(NA>ND)

2.7掺杂半导体中的迁移率和电阻率

2.8扩散电流

2.9总电流

2.10能带模型

2.10.1本征半导体中电子空穴对的产生

2.10.2掺杂半导体的能带模型

2.10.3补偿半导体

2.11集成电路制造综述

小结

关键词

参考文献

补充阅读

习题

 

第3章

固态二极管和二极管电路

3.1pn结二极管

3.1.1pn结静电学

3.1.2二极管内部电流

3.2二极管的iv特性

3.3二极管方程：二极管的数学模型

3.4二极管特性之反偏、零偏和正偏

3.4.1反偏

3.4.2零偏

3.4.3正偏

3.5二极管的温度系数

3.6反偏下的二极管

3.6.1实际二极管的饱和电流

3.6.2反向击穿

3.6.3击穿区的二极管模型

3.7pn结电容

3.7.1反偏

3.7.2正偏

3.8肖特基势垒二极管

3.9二极管的SPICE模型及版图

3.9.1二极管的版图

3.10二极管电路分析

3.10.1负载线分析法

3.10.2二极管数学模型分析法

3.10.3理想二极管模型

3.10.4恒压降模型

3.10.5模型比较与讨论

3.11多二极管电路

3.12二极管工作在击穿区域的分析

3.12.1负载线分析

3.12.2分段线性模型分析

3.12.3稳压器

3.12.4包含齐纳电阻的电路分析

3.12.5线性调整率和负载调整率

3.13半波整流电路

3.13.1带负载电阻的半波整流器

3.13.2整流滤波电容

3.13.3带RC负载的半波整流器

3.13.4纹波电压和导通期

3.13.5二极管电流

3.13.6浪涌电流

3.13.7额定峰值反向电压

3.13.8二极管功耗

3.13.9输出负电压的半波整流器

3.14全波整流电路

3.14.1输出负电压的全波整流器

3.15全波桥式整流

3.16整流器的比较及折中设计

3.17二极管的动态开关行为

3.18光电二极管、太阳能电池和发光二极管

3.18.1光电二极管和光探测器

3.18.2太阳能电池

3.18.3发光二极管（LED）

小结

关键词

参考文献

扩展阅读

习题

第4章

场效应晶体管

4.1MOS电容特性

4.1.1积累区

4.1.2耗尽区

4.1.3反型区

4.2NMOS晶体管

4.2.1NMOS晶体管的iv特性的定性描述

4.2.2NMOS晶体管的线性区特性

4.2.3导通电阻

4.2.4跨导

4.2.5iv特性的饱和

4.2.6饱和（夹断）区的数学模型

4.2.7饱和跨导

4.2.8沟道长度调制

4.2.9传输特性及耗尽型MOSFET

4.2.10体效应或衬底灵敏度

4.3PMOS晶体管

4.4MOSFET电路符号

4.5MOS晶体管的电容

4.5.1NMOS晶体管的线性区电容

4.5.2饱和区电容

4.5.3截止区电容

4.6SPICE中的MOSFET建模

4.7MOS晶体管的等比例缩放

4.7.1漏极电流

4.7.2栅极电容

4.7.3电流和功率密度

4.7.4功耗延迟积

4.7.5截止频率

4.7.6大电场限制

4.7.7包含高场限制的统一MOS晶体管模型

4.7.8亚阈值导通

4.8MOS晶体管的制造工艺及版图设计规则

4.8.1最小特征尺寸和对准容差

4.8.2MOS晶体管的版图

4.9NMOS场效应管的偏置

4.9.1为什么需要偏置

4.9.2四电阻偏置

4.9.3恒定栅源电压偏置

4.9.4Q点的图形分析

4.9.5包含体效应的分析

4.9.6使用统一模型进行分析

4.10PMOS场效应晶体管的偏置

4.11结型场效应管（JFET）

4.11.1偏压下的JFET

4.11.2漏源偏置下的JFET沟道

4.11.3n沟道JFET的iv特性

4.11.4p沟道JFET

4.11.5JFET的电路符号和模型小结

4.11.6JFET电容

4.12JFET的SPICE模型

4.13JFET和耗尽型MOSFET的偏置

小结

关键词

参考文献

习题

第5章

双极型晶体管

5.1双极型晶体管的物理结构

5.2npn晶体管的传输模型

5.2.1正向特性

5.2.2反向特性

5.2.3任意偏置条件下晶体管传输模型方程

5.3pnp晶体管

5.4晶体管传输模型的等效电路

5.5双极型晶体管的iv特性

5.5.1输出特性

5.5.2传输特性

5.6双极型晶体管的工作区

5.7传输模型的简化

5.7.1截止区的简化模型

5.7.2正向有源区的模型简化

5.7.3双极型集成电路中的二极管

5.7.4反向有源区的简化模型

5.7.5饱和区模型

5.8双极型晶体管的非理想特性

5.8.1结击穿电压

5.8.2基区的少数载流子传输

5.8.3基区传输时间

5.8.4扩散电容

5.8.5共发电流增益对频率的依赖性

5.8.6Early效应和Early电压

5.8.7Early效应的建模

5.8.8Early效应的产生原因

5.9跨导

5.10双极型工艺与SPICE模型

5.10.1定量描述

5.10.2SPICE模型方程

5.10.3高性能双极型晶体管

5.11BJT的实际偏置电路

5.11.1四电阻偏置网络

5.11.2四电阻偏置网络的设计目标

5.11.3四电阻偏置电路的迭代分析

5.12偏置电路的容差

5.12.1最差情况分析

5.12.2蒙特卡洛分析

小结

关键词

参考文献

习题

 

第二部分

数字电路

第6章

数字电路简介

6.1理想逻辑门

6.2逻辑电平定义和噪声容限

6.2.1逻辑电压电平

6.2.2噪声容限

6.2.3逻辑门的设计目标

6.3逻辑门的动态响应

6.3.1上升和下降时间

6.3.2传输延迟

6.3.3功耗延迟积

6.4布尔代数回顾

6.5NMOS逻辑设计

6.5.1带负载电阻的NMOS反相器

6.5.2开关晶体管MS的W/L比设计

6.5.3负载电阻设计

6.5.4负载线的可视化

6.5.5开关器件的导通电阻

6.5.6噪声容限分析

6.5.7VIL和VOH的计算

6.5.8 VIH和VOL的计算

6.5.9电阻器负载反相器噪声容限

6.5.10负载电阻问题

6.6晶体管替代负载电阻方案

6.6.1NMOS饱和负载反相器

6.6.2带线性负载设备的NMOS反相器

6.6.3带耗尽型负载的NMOS反相器

6.7NMOS反相器小结与比较

6.8速度饱和对静态设计的影响

6.8.1开关晶体管设计

6.8.2负载晶体管设计

6.8.3速度饱和影响小结

6.9NMOS与非门和或非门

6.9.1或非门

6.9.2与非门

6.9.3NMOS耗尽型工艺中的或非门及与

非门布局

6.10复杂NMOS逻辑设计

6.11功耗

6.11.1静态功耗

6.11.2动态功耗

6.11.3MOS逻辑门的功率缩放

6.12MOS逻辑门的动态特性

6.12.1逻辑电路中的电容

6.12.2带电阻性负载的NMOS反相器的

动态响应

6.12.3NMOS反相器延迟比较

6.12.4速度饱和对反相器延迟的影响

6.12.5基于参考电路仿真的缩放

6.12.6固有门延迟的环形振荡器测量法

6.12.7无负载反相器的延迟

6.13PMOS逻辑

6.13.1PMOS反相器

6.13.2与非门和或非门

小结

关键词

参考文献

补充阅读

习题

第7章

CMOS逻辑电路设计

7.1CMOS反相器

7.1.1CMOS反相器版图

7.2CMOS反相器的静态特性

7.2.1CMOS电压传输特性

7.2.2CMOS反相器的噪声容限

7.3CMOS反相器的动态特性

7.3.1传播延迟估计

7.3.2上升和下降时间

7.3.3按性能等比例缩放

7.3.4速度饱和效应对CMOS反相器延迟的

影响

7.3.5级联反相器延迟

7.4CMOS功耗及功耗延迟积

7.4.1静态功耗

7.4.2动态功耗

7.4.3功耗延迟积

7.5CMOS或非门和与非门

7.5.1CMOS或非门

7.5.2CMOS与非门

7.6CMOS复杂门电路设计

7.7逻辑门的最小尺寸设计及性能

7.8级联缓冲器

7.8.1级联缓冲器延迟模型

7.8.2最优级数

7.9CMOS传输门

7.10双稳态电路

7.10.1双稳态锁存器

7.10.2RS触发器

7.10.3采用传输门的D锁存器

7.10.4主从D触发器

7.11CMOS闩锁效应

小结

关键词

参考文献

扩展阅读

习题

 

第8章

MOS存储器及其电路

8.1随机存取存储器（RAM）

8.1.1RAM存储器架构

8.1.2256MB存储器芯片

8.2静态存储器单元电路

8.2.1内存单元的隔离和访问6T单元

8.2.2读操作

8.2.3向6T单元写数据

8.3动态存储单元电路

8.3.11T单元电路

8.3.21T单元的数据存储

8.3.31T单元的数据读取

8.3.44T单元电路

8.4感测放大器

8.4.16T单元的感测放大器

8.4.21T单元的感测放大器

8.4.3升压字线电路

8.4.4钟控CMOS感测放大器

8.5地址译码器

8.5.1或非门译码器

8.5.2与非门译码器

8.5.3传输管列译码器

8.6只读存储器(ROM)

8.7闪存

8.7.1浮栅技术

8.7.2NOR电路实现

8.7.3NAND电路实现

小结

关键词

参考文献

习题

第9章

双极型逻辑电路

9.1电流开关(发射极耦合对)

9.1.1电流开关静态特性的数学模型

9.1.2对于VI>VREF的电流开关分析

9.1.3VI