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目录1

第一章 电路模拟和器件模型1

第一节 器件模型的建立和使用1

一、直流模型1

二、小信号模型2

三、器件模型在电路分析中的使用4

四、用SPICE进行电路模拟7

第二节　MOS器件模型8

一、MOS场效应晶体管的直流模型8

二、MOS场效应晶体管的小信号模型17

三、高频MOS场效应晶体管模型18

四、MOS场效应晶体管模型参数的测量22

五、短沟道器件25

六、亚阈值工作26

七、在ID-VDS平面的第三象限工作28

八、MOS场效应晶体管的噪声源模型30

第三节 电路模拟程序中的MOS场效应晶体管模型32

一、Level1大信号模型33

二、Level2大信号模型34

三、高频MOS场效应晶体管模型36

四、MOS场效应晶体管的噪声模型38

五、MOS场效应晶体管的温度特性39

第四节　二极管模型39

一、二极管直流模型39

二、小信号二极管模型41

三、高频二极管模型41

四、电路模拟程序中的二极管模型41

一、双极型晶体管的直流模型42

第五节　双极型晶体管模型42

二、小信号双极型晶体管模型49

三、高频双极型晶体管模型51

四、双极型晶体管模型参数的测量53

第六节 电路模拟程序中的双极型晶体管模型54

一、大信号双极型晶体管模型55

二、高频双极型晶体管模型58

三、双极晶体管的噪声模型59

四、双极晶体管的温度特性59

第七节　无源元件模型60

一、单片电容器61

二、单片电阻器61

第二章　集成电路的基本模块67

第一节　开关68

第二节　有源电阻76

第三节 电流源和电流阱86

第四节　镜像电流源和电流放大器96

第五节 电压基准和电流基准109

第三章 模拟电路基础122

第一节　反相放大器122

一、反相放大器概述123

二、MOS反相放大器129

三、BJT反相放大器（共发射极放大器）143

第二节　共源-共栅、共射-共基放大器148

一、电流驱动CMOS共源-共栅放大器149

二、电压驱动CMOS共源-共栅放大器150

三、CMOS共源-共栅放大器增益的改善151

四、BJT共射-共基放大器155

第三节　差动放大器158

一、CMOS差动放大器159

二、BJT差动放大器167

三、差动放大器的频率响应171

四、差动放大器的噪声特性173

第四节　输出放大器175

一、无反馈输出放大器175

二、带有反馈的输出放大器183

第五节 运算放大器190

一、运算放大器的特点190

二、两级BJT运算放大器194

三、CMOS两级运算放大器198

四、共射-共基和共源-共栅运算放大器199

五、带有输出级的运算放大器202

六、运算放大器的模拟与测试203

第六节 比较器207

一、比较器的特性207

二、高增益比较器210

三、两级比较器的传播延迟213

四、采用正反馈的比较器216

五、自动调零216

第四章 数字电路基础222

第一节　设计级别的抽象222

第二节 数字电路的特征223

一、标准逻辑电平224

二、反相器对的特性225

三、逻辑扇出特性226

四、数字逻辑分析226

第三节 单沟道MOS反相器227

一、基本反相器227

二、反相器的器件尺寸228

一、基本NMOS NOR逻辑电路231

三、增强型负载与耗尽型负载反相器的比较231

第四节 NMOS NOR与NAND逻辑电路231

二、基本NMOS NAND逻辑电路233

三、多输入NAND和NOR逻辑电路234

第五节　互补MOS反相器234

一、基本CMOS反相器235

二、CMOS反相器逻辑电平236

三、CMOS反相门器件的尺寸设计237

第六节 CMOS逻辑门239

一、CMOS NOR逻辑门239

二、CMOS NAND逻辑门241

三、多输入端CMOS逻辑门241

第七节 传输门244

一、NMOS传送晶体管244

二、CMOS传输门246

第八节　信号传输延迟248

一、有比率逻辑电路模型248

二、与工艺有关的特性时间常数252

三、反相器对的延迟252

四、超缓冲器255

五、NMOS NAND和NOR电路的延迟256

六、增强型与耗尽型负载比较257

七、CMOS逻辑电路的延迟258

八、互连特性261

第九节　容性负载及其影响262

一、容性负载262

二、逻辑扇出延迟263

三、离散式驱动器264

四、驱动芯片外负载265

五、级联驱动器266

第十节　功率损耗269

一、NMOS功率损耗270

二、CMOS功率损耗271

第十一节　数字逻辑电路中的噪声272

一、阻性噪声耦合273

二、容性噪声耦合274

三、噪声容限的定义275

四、NMOS噪声容限276

五、CMOS噪声容限277

第五章 数字系统设计279

第一节 随机逻辑与结构化逻辑形式279

第二节 可编程序逻辑阵列281

一、PLA的结构282

二、PLA版图的自动生成284

三、PLA的折叠286

四、大型PLA287

第三节 结构化逻辑门设计288

一、温伯格（Weinberger）阵列288

二、栅矩阵布图设计290

第四节 逻辑门阵列292

第五节　MOS时钟电路297

第六节 动态MOS存储电路299

一、动态电荷存储299

二、简单的移位寄存器301

三、其它移位寄存器302

第七节　CMOS同步逻辑303

一、C2MOS304

二、预充电鉴别逻辑305

三、多米诺（Domino）CMOS306

第八节 半导体存储器307

第九节　只读存储器309

一、可擦可编程只读存储器（EPROM）309

二、电可擦可编程只读存储器（EEPROM）310

第十节 静态随机存储器（SRAM）311

第十一节 动态RAM存储器316

第十二节 寄存器存储电路319

一、准静态寄存器单元319

二、静态寄存器单元321

第十三节 以PLA为基础的有限状态机323

第十四节　微指令控制器327

第十五节　微处理器的设计329

一、数据通道329

二、桶型移位器331

三、算术逻辑单元333

四、微指令控制器334

第十六节 收缩阵列334

一、收缩矩阵乘法335

二、一般线性方程系解算器335

三、按位串行的处理器单元335

第六章 模拟系统设计338

第一节　模拟信号处理338

第二节 数-模（D/A）转换器339

一、D/A转换器的原理和技术性能340

二、权电阻D/A转换器342

三、倒置R-2R梯形D/A转换器343

四、2n个电阻及开关树D/A转换器344

五、权电容D/A转换器346

六、组合式D/A转换器347

七、串联D/A转换器350

八、D/A转换器的主要技术指标352

第三节 模-数（A/D）转换器353

一、A/D转换器的原理和技术性能353

二、采样-保持（S/H）电路354

三、串联A/D转换器357

四、逐次逼近式A/D转换器359

五、并联型A/D转换器361

六、高性能A/D转换器363

第四节　连续时间滤波器365

一、低通滤波器367

二、高通滤波器373

三、带通滤波器374

第五节 开关电容滤波器（SCF）377

一、等效于电阻的开关电容电路378

二、无源RLC原型开关电容滤波器383

三、Z域综合技术391

第六节　模拟信号处理电路396

一、精密折线电路396

二、调制器和乘法器400

三、振荡器407

四、锁相环（PLL）415

第七章　集成电路工艺418

第一节 概述418

第二节　集成电路生产过程418

一、工艺步骤418

二、封装和测试424

第三节 半导体工艺425

一、MOS工艺428

二、双极工艺439

三、混合技术441

第四节　设计规则和工艺参数444

第五节 布局技术和实际考虑448

附录 7A.NMOS工艺454

7B.CMOS工艺462

7C.双极工艺472

7D.厚膜工艺481

第八章　集成电路设计自动化485

第一节 VLSI设计及其CAD485

一、设计要求486

二、设计流程486

三、集成电路的计算机辅助设计与设计自动化486

第二节 VLSI设计方法487

一、正向与逆向设计方法487

四、半定制设计方法488

三、全定制设计方法488

二、非定制与定制设计方法488

五、可测试性设计490

第三节 VLSI的CAD软件工具及设计单元库492

一、软件工具492

二、设计单元库494

第四节　版图设计及验证495

一、版图设计基本内容495

二、版图的生成与编辑496

三、自动布局497

四、自动布线498

五、版图验证502

第五节 硅编译器和VLSI专家系统503

一、硅编译器503

二、专家系统504