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第1章 绪论1

1.1 集成电路的发展历史及趋势1

1.2 模拟集成电路的功能及应用领域2

1.3 模拟集成电路与数字集成电路的比较7

1.4 模拟集成电路的设计流程8

1.5 HSpice仿真简介10

本章小结12

第2章 元器件及其模型13

2.1 pn结与二极管14

2.1.1 pn结的形成14

2.1.2 pn结的特性15

2.1.3 二极管19

2.2 双极型晶体管21

2.2.1 结构及工艺实现21

2.2.2 基本工作原理23

2.2.3 大信号模型26

2.2.4 小信号模型28

2.3 CMOS器件31

2.3.1 物理结构31

2.3.2 电路符号33

2.3.3 工作原理34

2.3.4 大信号模型36

2.3.5 二级效应41

2.3.6 寄生电容43

2.3.7 小信号模型47

2.3.8 闩锁效应50

2.3.9 传输门电路51

2.4 电阻53

2.4.1 方块电阻53

2.4.2 多晶硅电阻54

2.4.3 阱电阻56

2.4.4 扩散电阻56

2.4.5 金属电阻57

2.4.6 电阻模型57

2.5 电容器57

2.5.1 电容器的结构57

2.5.2 传统电容器58

2.5.3 CMOS电容58

2.5.4 金属-金属电容器60

2.5.5 电容模型60

本章小结61

习题61

参考文献63

第3章 单级放大器64

3.1 电流镜64

3.1.1 电流镜的结构65

3.1.2 电流镜的误差66

3.1.3 电流镜的小信号等效电路67

3.2 共源放大器68

3.2.1 电阻负载共源放大器68

3.2.2 二极管负载共源放大器73

3.2.3 电流镜负载共源放大器76

3.2.4 推挽放大器79

3.3 源极跟随器80

3.4 共栅放大器82

3.5 高输出阻抗电流镜84

3.6 共源共栅放大器88

3.7 差动放大器93

3.7.1 电阻负载差动放大器93

3.7.2 有源负载差动放大器97

3.7.3 单端输出差动放大器99

3.8 放大器的频率特性102

3.8.1 共源放大器102

3.8.2 源极跟随器106

3.8.3 共源共栅放大器107

3.8.4 差动放大器108

本章小结109

习题110

参考文献115

第4章 运算放大器116

4.1 运算放大器的基本结构116

4.1.1 概述116

4.1.2 普通两级运算放大器117

4.2 稳定性与相位补偿120

4.2.1 闭环工作时的稳定性120

4.2.2 相位补偿方法122

4.3 运算放大器的性能参数132

4.3.1 直流或低频特性132

4.3.2 高频特性136

4.3.3 瞬态特性137

4.3.4 增益线性度139

4.3.5 两级运算放大器设计139

4.4 高性能运算放大器143

4.4.1 套筒式共源共栅运算放大器143

4.4.2 折叠式共源共栅运算放大器146

4.4.3 高增益运算放大器148

4.4.4 轨对轨运算放大器151

4.4.5 全差动运算放大器154

4.4.6 微功耗运算放大器158

4.5 输出级电路160

4.5.1 输出级电路的类型160

4.5.2 源极跟随器输出级161

4.5.3 甲乙类共源输出级162

4.5.4 低功耗输出级166

4.6 运算放大器的性能解析167

4.6.1 DC特性解析168

4.6.2 AC特性解析170

4.6.3 瞬态特性解析173

本章小结174

习题175

参考文献178

第5章 基准电压与电流179

5.1 MOS管型基准源179

5.1.1 MOS管型分压器179

5.1.2 改进的MOS管型基准源181

5.2 二极管型基准源185

5.2.1 与CMOS工艺兼容的双极型晶体管和二极管185

5.2.2 具有负温度系数的基准源186

5.2.3 具有正温度系数的基准源187

5.2.4 带隙基准电压源188

5.2.5 高精度电流源191

本章小结191

习题192

参考文献194

第6章 噪声195

6.1 器件噪声模型195

6.1.1 电阻195

6.1.2 场效应管196

6.1.3 二极管197

6.2 电路噪声性能197

6.2.1 共源放大器197

6.2.2 共栅放大器199

6.2.3 源极跟随器201

6.2.4 共源共栅放大器202

6.2.5 差分放大器203

6.2.6 CMOS运算放大器205

6.3 光纤前置放大器电路噪声分析举例207

本章小结209

习题209

参考文献210

第7章 开关电容电路211

7.1 开关电容电路的基本原理211

7.2 开关电容放大器213

7.3 开关电容积分器217

7.4 开关电容滤波器219

本章小结222

习题222

参考文献223

第8章 数据转换器224

8.1 数模转换器的基本工作原理225

8.1.1 数模转换器的基本工作原理225

8.1.2 静态性能指标226

8.1.3 动态性能指标227

8.2 数模转换器的主要类型228

8.2.1 电流型数模转换器228

8.2.2 电压型数模转换器230

8.2.3 电荷型数模转换器231

8.2.4 分段数模转换器232

8.3 模数转换器的基本工作原理233

8.3.1 基本工作原理233

8.3.2 理想ADC转换特性234

8.3.3 静态性能指标235

8.3.4 动态性能指标238

8.4 模数转换器的主要类型240

8.4.1 全并行（或快闪）A/D转换器240

8.4.2 多级A/D转换器241

8.4.3 逐次逼近A/D转换器242

8.4.4 流水线A/D转换器242

8.4.5 内插A/D转换器243

8.4.6 折叠A/D转换器245

8.5 过采样转换器247

8.5.1 ∑-△调制器的原理248

8.5.2 ∑-△调制器的结构类型251

8.6 本章小结259

习题259

参考文献261

第9章 振荡器262

9.1 振荡器的类型262

9.2 振荡器的起振条件263

9.3 环形振荡器265

9.4 环形压控振荡器267

9.4.1 大信号特性268

9.4.2 小信号增益269

9.4.3 频率响应269

9.4.4 延迟的计算270

9.4.5 几种可调延时的方法［2］271

9.5 LC振荡器276

9.6 LC压控振荡器279

9.7 LC压控振荡器结构举例280

9.8 本章小结281

习题281

参考文献282

第10章 锁相环283

10.1 锁相环基本单元283

10.1.1 鉴相器283

10.1.2 低通滤波器284

10.1.3 压控振荡器285

10.2 基本锁相环的线性模型285

10.3 电荷泵锁相环288

10.3.1 频率检测的引入289

10.3.2 PFD和电荷泵289

10.3.3 电荷泵锁相环的线性模型291

10.4 锁相环的跟踪与捕获294

10.4.1 静态跟踪295

10.4.2 捕获锁定296

10.5 锁相环电路的噪声298

10.5.1 定时抖动与相位噪声298

10.5.2 锁相环相位噪声299

本章小结301

习题301

参考文献301

附录 CMOS工艺技术302