《國外電子與通信教材系列：微電子電路設計（第4版）》涵蓋了微電子電路設計所需基礎知識，主要由三個部分組成。第一部分介紹固態(tài)電子學與器件，討論了電子學的發(fā)展與電路分析方法和微電子器件的工作原理、I?V特性及SPICE模型等。第二部分為數(shù)字電路，包括數(shù)字電路的基本概念和CMOS電路、存儲電路、ECL與TTL等雙極型邏輯電路以及BiCMOS電路。第三部分為模擬電路，以理想運算放大器和SPICE仿真為基礎介紹了不同結構運算放大器的相關特性、小信號模型、具體分析方法和集成設計技術，最后討論了放大器的頻率響應、反饋和振蕩器等問題。
通過學習本書可以了解現(xiàn)代微電子電路設計，包括模擬與數(shù)字，分立與集成，了解內(nèi)部結構也有利于系統(tǒng)設計中對集成電路的適當選擇。
譯者序
集成電路是信息社會發(fā)展的基礎，培養(yǎng)更多高水平集成電路設計人才是目前高校微電子學科的一項重要任務。通過本書的學習，讀者可以對現(xiàn)代集成電路技術建立較為全面的概念。盡管絕大多數(shù)讀者最終可能并不從事集成電路設計工作，但是如果能對半導體器件原理、基本數(shù)字和模擬單元結構，以及集成電路分析方法等微電子科學基礎知識有所認識，亦將有助于在電子系統(tǒng)設計中消除諸多隱患，從而使集成電路的應用變得更加高效、可靠。
本書是電路設計領域的一部力作，自第一版正式出版以來一直受到廣大讀者的普遍歡迎，這也是促成后續(xù)版本及中譯本出現(xiàn)的主要原因。書中凝結了作者多年來在數(shù)字和模擬設計領域業(yè)界工作與課堂教學的寶貴經(jīng)驗，從基礎到前沿，由淺入深，結構合理，特色鮮明。全書內(nèi)容分為固體電子學與器件、數(shù)字電子學和模擬電子學三大部分。由于涉獵范圍廣泛，不同專業(yè)的學生也可根據(jù)需要選擇適合的內(nèi)容作為教材或者參考資料使用。
書中所有的設計實例均采用統(tǒng)一的結構化求解方法，可大大加深學生對與設計中相關問題的理解，有助于對設計流程的掌握。每章的“電子應用”可令讀者對電路設計與應用有更加深刻的體會，書中給出的設計要點則強調了電路設計者應牢記的重要概念。全書充分利用計算機在運算與分析，以及EDA軟件，例如MATLAB、SPICE等在電路設計與分析中的應用，并在實例和章后習題中提供了許多實踐機會。此外，本書還在McGraw?Hill的網(wǎng)站（www.mhhe.com/jaeger）上給出了大量輔助材料和資源的鏈接與更新有關本書的輔助材料和教學資源的獲取可參閱書后所附的“教學支持說明”——編者注。，便于讀者參考。
進入21世紀后，中國的集成電路產(chǎn)業(yè)如雨后春筍般迅猛發(fā)展，集成電路人才炙手可熱。引進這樣一部權威著作，無疑會對在國內(nèi)培養(yǎng)更多高水平電路設計人才起到重要的推動作用。
本書由劉艷艷等譯校。參見翻譯工作和初校工作的還有張為、張亮、宋博、姜喆、王猛、潘博陽、王菁、彭彥豪、張旭、陳曙光等。電子工業(yè)出版社馬嵐編輯為本書中譯本的出版提供了大力的支持。在此，對所有為本書翻譯和出版提供了幫助的人們表示誠摯的謝意！
需要指出的是，一些有關集成電路，特別是版圖和工藝詞匯的翻譯目前尚無統(tǒng)一標準，譯者力圖深入淺出、詳實準確，但由于水平有限，譯文中難免有不妥之處，敬請讀者不吝指正。另外，在本書出版之際，我們得到了原作者提供的勘誤表并對書中的一些錯誤進行了逐一訂正。
前言
通過本書的學習，讀者可以對現(xiàn)代電路設計的基本技術、模擬與數(shù)字、分立與集成有較為全面的了解。盡管絕大多數(shù)讀者最終可能不會從事集成電路設計本身，但是如果對集成電路的內(nèi)部電路結構有較為通透的了解，可以在系統(tǒng)設計中消除諸多隱患，從而讓集成電路的應用變得高效而可靠。
在電路設計中數(shù)字電路已然成為非常重要的一個領域，但是在許多電子學入門書籍中幾乎都將其作為補充內(nèi)容。在本書中我們對模擬和數(shù)字電路做了更為均衡的介紹。本書的寫作集成了作者在精密模擬和數(shù)字設計領域的資深業(yè)界背景及多年的課堂經(jīng)驗。書中涉獵范圍甚廣，讀者可隨意從中選擇合適的內(nèi)容作為兩學期或三個連續(xù)學期的電子學教材。
本版說明
這一版本中繼續(xù)對材料做了更新，更利于學生閱讀和掌握。除了常規(guī)的材料更新外，在第一部分和第二部分，即固體電子學與器件以及數(shù)字電子電路中還做了大量修改。在二極管Q點分析中介紹了一種更好的分析方法，同時還介紹了一種新型的四電阻MOS管偏置解決方案。在模擬設計中結型場效應管器件同樣重要，在第4章末尾再次對其進行了介紹。在MOS邏輯章節(jié)中介紹了基于仿真的邏輯門器件按比例縮小，在新的應用電子（EIA）特別報道中加大了噪聲容限的討論篇幅。在高性能SiGe集成電路中電流模式邏輯（CML）是一股生力軍，故在雙極型邏輯電路這一章中增加了CML章節(jié)。
這次修訂對書中的模擬部分（第三部分）進行了大幅結構重組和修訂。放大器的入門介紹（原來的第10章）現(xiàn)在只是作為“剛好及時”的基礎知識穿插在3章運算放大器的內(nèi)容中。書中添加了有關基本運算放大器和每種結構晶體管放大器以及晶體管自身的工作原理定性描述的特殊章節(jié)。
在第18章中刪除了采用二端口進行反饋分析的內(nèi)容，而是自運算放大器章節(jié)開始一貫采用回路增益分析法來分析所有的反饋結構。求解回路增益的重要方法，即持續(xù)電壓和電流注入技術現(xiàn)在改在了第11章介紹，并采用Blackman理論來求解閉環(huán)放大器的輸入和輸出電阻。SPICE實例中現(xiàn)在改成采用三端或五端的運算放大器模型。
第10章，即模擬系統(tǒng)和理想運算放大器中給出了放大器的入門知識，并介紹了基本的理想運算放大器電路。
第11章，即運算放大器的特性和限制中對非理想運算放大器的限制進行了介紹，包括頻率響應和穩(wěn)定性，介紹了四種經(jīng)典反饋電路，包括串并反饋放大器、并并反饋放大器、并串反饋放大器和串串反饋放大器。
第12章，即運算放大器應用中匯集了所有運算放大器的應用，包括多級放大器、濾波器、A/D和D/A轉換器、正弦振蕩器和多諧振蕩器。
對有關晶體管放大器的第13章和第14章中的多余內(nèi)容進行了合并和刪除。有關模擬材料的其余新增內(nèi)容包括MOS邏輯反相器和共源極放大器之間關系的討論、通過反饋降低失真、階躍響應和相位裕度之間的關系、帶NMOS負載晶體管的NMOS差分放大器、可調共源共柵電流源以及Gilbert乘法器。
由于射頻電路的復興和廣泛應用，有關射頻放大器介紹的章節(jié)現(xiàn)在安排在了第17章，已擴展成包含并聯(lián)峰化和調諧放大器以及共源放大器中電感負反饋的采用。新的混頻器內(nèi)容中包含無源混頻器、有源混頻器、單平衡混頻器、雙平衡混頻器和廣泛采用的Gilbert混頻器。
第18章，即晶體管放大器和振蕩器中給出了晶體管反饋放大器和晶體管振蕩器實現(xiàn)的實例。晶體管振蕩器章節(jié)中已擴展成涵蓋了對振蕩器中的負阻和負Gm振蕩器單元的討論。
其他幾個增加的重要內(nèi)容包括：
·現(xiàn)在網(wǎng)站上的SPICE支持中除了PSpice外還包括了NIMultisim的示例。
·至少修訂或新增了35%的習題。
·現(xiàn)在可從Mc Graw?Hill獲得新的Power Point幻燈片。
·同時還提供一組經(jīng)測試的設計問題。所有的實例繼續(xù)采用結構性問題求解方法。書中進一步擴充了流行的應用電子特別報道，新增內(nèi)容有用做調幅解調的二極管整流器；高性能CMOS工藝；噪聲容限回顧（圖形翻滾方式）；失調電壓、偏置電流和CMRR測量；采樣保持電路；才串聯(lián)傳輸晶體管的穩(wěn)壓器；噪聲系數(shù)、噪聲特性和最小可檢測信號；串并和并串網(wǎng)絡變換；以及無源二極管環(huán)形混頻器。
在每一章的開頭加深了讀者對電子學歷史發(fā)展進程的了解。設計要點強調了電路設計者應牢記的重要概念。本書還結合萬維網(wǎng)，在McGraw?Hill的網(wǎng)站上給出了大量輔助材料和資源的鏈接與更新。
第一部分 固態(tài)電子學與器件
第1章 電子學簡介
1.1 電子學發(fā)展簡史：真空管到甚大規(guī)模集成電路
1.2 電學信號分類
1.3 符號約定
1.4 問題解決方法
1.5 電路理論的重要概念
1.6 電學信號頻譜
1.7 放大器
1.8 電路設計中的元器件參數(shù)值變化
1.9 數(shù)值精度
小結
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習題
第2章 固態(tài)電子學
2.1 固態(tài)電子材料
2.2 共價鍵模型
2.3 半導體中的漂移電流和遷移率
2.4 本征硅的電阻率
2.5 半導體中的雜質
2.6 摻雜半導體中的電子和空穴濃度
2.7 摻雜半導體的遷移率和電阻率
2.8 擴散電流
2.9 總電流
2.10 能帶模型
2.11 集成電路制造概述
小結
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重要公式
習題
第3章 固態(tài)二極管以及二極管電路
3.1 PN結二極管
3.2 二極管的i?v特性
3.3 二極管方程：二極管的數(shù)學模型
3.4 反偏、零偏、正偏下的二極管特性
3.5 二極管的溫度系數(shù)
3.6 反偏下的二極管
3.7 PN結電容
3.8 肖特基勢壘二極管
3.9 二極管的SPICE模型及版圖
3.10 二極管電路分析
3.11 多二極管電路
3.12 二極管處于擊穿區(qū)的工作情況分析
3.13 半波整流電路
3.14 全波整流電路
3.15 全波橋式整流
3.16 整流器比較及設計折中
3.17 二極管的動態(tài)開關行為
3.18 光電二極管， 太陽能電池和發(fā)光二極管
小結
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習題
第4章 場效應晶體管
4.1 MOS電容特性
4.2 NMOS晶體管
4.3 PMOS晶體管
4.4 MOSFET電路模型
4.5 MOS晶體管的電容
4.6 MOSFET的SPICE模型
4.7 MOS晶體管按比例縮小
4.8 MOS晶體管的制作及版圖設計規(guī)則
4.9 NMOS場效應晶體管的偏置
4.10 PMOS場效應晶體管的偏置
4.11 結型場效應管（JFET）
4.12 JFET的SPICE模型
4.13 JFET和耗盡型MOSFET的偏置
小結
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習題
第5章 雙極結型晶體管
5.1 雙極型晶體管的物理結構
5.2 NPN晶體管的傳輸模型
5.3 PNP晶體管
5.4 晶體管模型的等效電路
5.5 雙極型晶體管的i?v特性
5.6 雙極型晶體管的工作區(qū)
5.7 簡化傳輸模型
5.8 雙極型晶體管的非線性行為
5.9 跨導
5.10 雙極工藝和SPICE模型
5.11 BJT的實際偏置電路
5.12 偏置電路的容差
小結
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習題
第二部分 數(shù)字電子電路
第6章 數(shù)字電子電路簡介
6.1 理想邏輯門
6.2 邏輯電平定義和噪聲容限
6.3 邏輯門的動態(tài)響應
6.4 復習布爾代數(shù)
6.5 NMOS邏輯設計
6.6 晶體管替代負載電阻方案
6.7 NMOS反相器小結與比較
6.8 NMOS與非門及或非門
6.9 復雜NMOS邏輯設計
6.10 功耗
6.11 MOS邏輯門的動態(tài)特性
6.12 PMOS邏輯
小結
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習題
第7章 CMOS邏輯電路設計
7.1 CMOS反相器工藝
7.2 CMOS反相器的靜態(tài)特性
7.3 CMOS反相器的動態(tài)特性
7.4 CMOS中的功耗和功耗延遲積
7.5 CMOS或非門和與非門
7.6 CMOS中復雜門的設計
7.7 最小尺寸邏輯門的設計及性能
7.8 動態(tài)多米諾CMOS邏輯
7.9 級聯(lián)緩沖器
7.10 CMOS傳輸門
7.11 CMOS閂鎖
小結
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習題
第8章 MOS存儲器及存儲電路
8.1 隨機存取存儲器
8.2 靜態(tài)存儲器單元
8.3 動態(tài)存儲單元
8.4 敏感放大器
8.5 地址譯碼器
8.6 只讀存儲器（ROM）
8.7 觸發(fā)器
小結
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習題
第9章 雙極型邏輯電路
9.1 電流開關（發(fā)射極耦合對）
9.2 發(fā)射極耦合邏輯（ECL）門
9.3 ECL門的噪聲容限分析
9.4 電流源的實現(xiàn)
9.5 ECL或?或非門
9.6 射極跟隨器
9.7 “射極點”或“線或”邏輯
9.8 ECL功率-延遲特性
9.9 電流模式邏輯（CML）
9.10 飽和雙極型反相器
9.11 晶體管晶體管邏輯（TTL）邏輯
9.12 標準7400系列TTL反相器
9.13 TTL中的邏輯函數(shù)
9.14 肖特基鉗位TTL
9.15 ECL和TTL的功率延遲對比
9.16 BiCMOS邏輯
小結
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習題
第三部分 模擬電子電路
第10章 模擬系統(tǒng)和理想運算放大器
10.1 一個模擬電子系統(tǒng)實例
10.2 放大作用
10.3 放大器的二端口模型
10.4 失配的源和負載電阻
10.5 運算放大器簡介
10.6 放大器的失真
10.7 差分放大器模型
10.8 理想差分放大器和運算放大器
10.9 理想集成運算放大器分析
10.10 反饋的頻率特性
小結
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習題
第11章 非線性運算放大器和反饋放大器的穩(wěn)定性
11.1 經(jīng)典的反饋系統(tǒng)
11.2 對包含非理想運算放大器電路的分析
11.3 串聯(lián)和并聯(lián)反饋電路
11.4 反饋放大器增益計算的統(tǒng)一方法
11.5 電壓串聯(lián)反饋——電壓放大器
11.6 電壓并聯(lián)反饋放大器——跨阻放大器
11.7 跨導放大器——電流串聯(lián)反饋放大器
11.8 電流放大器——電流并聯(lián)反饋放大器
11.9 使用持續(xù)電壓電流注入法計算回路增益
11.10 利用反饋減小失真
11.11 直流誤差源和輸出擺幅限制
11.12 共模抑制比和輸入電阻
11.13 運算放大器的頻率響應和帶寬
11.14 反饋放大器的穩(wěn)定性
小結
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習題
第12章 運算放大器應用
12.1 級聯(lián)放大器
12.2 儀表放大器
12.3 有源濾波器
12.4 開關電容電路
12.5 數(shù)/模轉換
12.6 模/數(shù)轉換
12.7 振蕩器
12.8 非線性電路應用
12.9 含正反饋的電路
小結
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習題
第13章 小信號建模與線性放大
13.1 晶體管放大器
13.2 耦合電容和旁路電容
13.3 用直流和交流等效電路進行電路分析
13.4 小信號模型簡介
13.5 雙極型晶體管的小信號模型
13.6 共射極放大器
13.7 重要限制及模型簡化
13.8 場效應晶體管的小信號模型
13.9 BJT和FET小信號模型的小結與對比
13.10 共源極放大器
13.11 共射極放大器和共源極放大器小結
13.12 放大器功率和信號范圍
小結
關鍵詞
習題
第14章 單晶體管放大器
14.1 放大器類型
14.2 反相放大器——共發(fā)射極和共源極電路
14.3 跟隨器電路——共集電極和共漏極放大器
14.4 同相放大器——共基極和共柵極電路
14.5 放大器原型回顧和比較
14.6 采用MOS反相器的共源極放大器
14.7 耦合和旁路電容設計
14.8 放大器設計實例
14.9 多級交流耦合放大器
小結
關鍵詞
參考文獻
習題
第15章 差分放大器和運算放大器設計
15.1 差分放大器
15.2 基本運算放大器的進化
15.3 輸出級
15.4 電子電流源
小結
關鍵詞
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習題
第16章 模擬集成電路設計技術
16.1 電路元件匹配
16.2 電流鏡
16.3 高輸出電阻電流鏡
16.4 參考電流的產(chǎn)生
16.5 與電源電壓無關的偏置
16.6 帶隙基準源
16.7 電流鏡作為有源負載
16.8 運算放大器中的有源負載
16.9 μA741運算放大器
16.10 Gilbert模擬乘法器
小結
關鍵詞
參考文獻
習題
第17章 放大器頻率響應
17.1 放大器頻率響應
17.2 直接確定低頻極點和零點——共源放大器
17.3 用短路時間常數(shù)法估算ωL的值
17.4 高頻晶體管模型
17.5 混合 模型中的基區(qū)電阻
17.6 共發(fā)射極和共源極放大器的高頻響應
17.7 共基極和共柵極放大器的高頻響應
17.8 共集電極和共漏極放大器的高頻響應
17.9 單級放大器高頻響應小結
17.10 多級放大器的頻率響應
17.11 射頻電路介紹
17.12 混頻器和平衡調制器
小結
關鍵詞
參考文獻
習題
第18章 晶體管反饋放大器與振蕩器
18.1 基本反饋系統(tǒng)回顧
18.2 中頻帶反饋放大器分析
18.3 反饋放大器電路舉例
18.4 反饋放大器穩(wěn)定性回顧
18.5 單極點運算放大器補償
18.6 高頻振蕩器
小結
關鍵詞
參考文獻
習題
附錄A 標準分立元件值
附錄B 固態(tài)器件模型及SPICE仿真參數(shù)
附錄C 二端口回顧
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