國外電子與通信教材係列：微電子電路設計（第4版） pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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[美] Richard C. Jaeger，[美] Travis N. Blalock 著，張為等譯

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齣版社：電子工業齣版社

ISBN：9787121194382

版次：4

商品編碼：11186155

包裝：平裝

叢書名：國外電子與通信教材係列

開本：16開

齣版時間：2013-02-01

頁數：1068

字數：2359000

正文語種：中文

具體描述

內容簡介

　　《國外電子與通信教材係列：微電子電路設計（第4版）》涵蓋瞭微電子電路設計所需基礎知識，主要由三個部分組成。第一部分介紹固態電子學與器件，討論瞭電子學的發展與電路分析方法和微電子器件的工作原理、I�睼特性及SPICE模型等。第二部分為數字電路，包括數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仿真為基礎介紹瞭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，最後討論瞭放大器的頻率響應、反饋和振蕩器等問題。
　　通過學習本書可以瞭解現代微電子電路設計，包括模擬與數字，分立與集成，瞭解內部結構也有利於係統設計中對集成電路的適當選擇。

第一部分固態電子學與器件
第1章電子學簡介
1.1 電子學發展簡史：真空管到甚大規模集成電路
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值變化
1.9 數值精度
小結
關鍵詞
參考文獻
補充閱讀
習題

第2章固態電子學
2.1 固態電子材料
2.2 共價鍵模型
2.3 半導體中的漂移電流和遷移率
2.4 本徵矽的電阻率
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 集成電路製造概述
小結
關鍵詞
參考文獻
補充閱讀
重要公式
習題

第3章固態二極管以及二極管電路
3.1 PN結二極管
3.2 二極管的i�瞯特性
3.3 二極管方程：二極管的數學模型
3.4 反偏、零偏、正偏下的二極管特性
3.5 二極管的溫度係數
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 二極管處於擊穿區的工作情況分析
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 整流器比較及設計摺中
3.17 二極管的動態開關行為
3.18 光電二極管，太陽能電池和發光二極管
小結
關鍵詞
參考文獻
補充閱讀
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晶體管的製作及版圖設計規則
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
關鍵詞
參考文獻
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�瞯特性
5.6 雙極型晶體管的工作區
5.7 簡化傳輸模型
5.8 雙極型晶體管的非綫性行為
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
關鍵詞
參考文獻
習題

第二部分數字電子電路
第6章數字電子電路簡介
6.1 理想邏輯門
6.2 邏輯電平定義和噪聲容限
6.3 邏輯門的動態響應
6.4 復習布爾代數
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邏輯門的動態特性
6.12 PMOS邏輯
小結
關鍵詞
參考文獻
補充閱讀
習題

第7章 CMOS邏輯電路設計
7.1 CMOS反相器工藝
7.2 CMOS反相器的靜態特性
7.3 CMOS反相器的動態特性
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 動態多米諾CMOS邏輯
7.9 級聯緩衝器
7.10 CMOS傳輸門
7.11 CMOS閂鎖
小結
關鍵詞
參考文獻
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 靜態存儲器單元
8.3 動態存儲單元
8.4 敏感放大器
8.5 地址譯碼器
8.6 隻讀存儲器（ROM）
8.7 觸發器
小結
關鍵詞
參考文獻
習題

第9章雙極型邏輯電路
9.1 電流開關（發射極耦閤對）
9.2 發射極耦閤邏輯（ECL）門
9.3 ECL門的噪聲容限分析
9.4 電流源的實現
9.5 ECL或�不蚍敲�
9.6 射極跟隨器
9.7 “射極點”或“綫或”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係列TTL反相器
9.13 TTL中的邏輯函數
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
關鍵詞
參考文獻
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習題

第三部分模擬電子電路
第10章模擬係統和理想運算放大器
10.1 一個模擬電子係統實例
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
關鍵詞
參考文獻
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習題

第11章非綫性運算放大器和反饋放大器的穩定性
11.1 經典的反饋係統
11.2 對包含非理想運算放大器電路的分析
11.3 串聯和並聯反饋電路
11.4 反饋放大器增益計算的統一方法
11.5 電壓串聯反饋——電壓放大器
11.6 電壓並聯反饋放大器——跨阻放大器
11.7 跨導放大器——電流串聯反饋放大器
11.8 電流放大器——電流並聯反饋放大器
11.9 使用持續電壓電流注入法計算迴路增益
11.10 利用反饋減小失真
11.11 直流誤差源和輸齣擺幅限製
11.12 共模抑製比和輸入電阻
11.13 運算放大器的頻率響應和帶寬
11.14 反饋放大器的穩定性
小結
關鍵詞
參考文獻
習題

第12章運算放大器應用
12.1 級聯放大器
12.2 儀錶放大器
12.3 有源濾波器
12.4 開關電容電路
12.5 數/模轉換
12.6 模/數轉換
12.7 振蕩器
12.8 非綫性電路應用
12.9 含正反饋的電路
小結
關鍵詞
參考文獻
習題

第13章小信號建模與綫性放大
13.1 晶體管放大器
13.2 耦閤電容和旁路電容
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 重要限製及模型簡化
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 放大器功率和信號範圍
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 放大器原型迴顧和比較
14.6 采用MOS反相器的共源極放大器
14.7 耦閤和旁路電容設計
14.8 放大器設計實例
14.9 多級交流耦閤放大器
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 輸齣級
15.4 電子電流源
小結
關鍵詞
參考文獻
補充閱讀
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 高輸齣電阻電流鏡
16.4 參考電流的産生
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 用短路時間常數法估算ωL的值
17.4 高頻晶體管模型
17.5 混閤模型中的基區電阻
17.6 共發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 混頻器和平衡調製器
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 基本反饋係統迴顧
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 反饋放大器穩定性迴顧
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 固態器件模型及SPICE仿真參數
附錄C 二端口迴顧

前言/序言

　　譯者序
　　集成電路是信息社會發展的基礎，培養更多高水平集成電路設計人纔是目前高校微電子學科的一項重要任務。通過本書的學習，讀者可以對現代集成電路技術建立較為全麵的概念。盡管絕大多數讀者最終可能並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，亦將有助於在電子係統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，自第一版正式齣版以來一直受到廣大讀者的普遍歡迎，這也是促成後續版本及中譯本齣現的主要原因。書中凝結瞭作者多年來在數字和模擬設計領域業界工作與課堂教學的寶貴經驗，從基礎到前沿，由淺入深，結構閤理，特色鮮明。全書內容分為固體電子學與器件、數字電子學和模擬電子學三大部分。由於涉獵範圍廣泛，不同專業的學生也可根據需要選擇適閤的內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，有助於對設計流程的掌握。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，書中給齣的設計要點則強調瞭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，並在實例和章後習題中提供瞭許多實踐機會。此外，本書還在McGraw�睭ill的網站（www.mhhe.com/jaeger）上給齣瞭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後所附的“教學支持說明”——編者注。，便於讀者參考。
　　進入21世紀後，中國的集成電路産業如雨後春筍般迅猛發展，集成電路人纔炙手可熱。引進這樣一部權威著作，無疑會對在國內培養更多高水平電路設計人纔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、薑喆、王猛、潘博陽、王菁、彭彥豪、張旭、陳曙光等。電子工業齣版社馬嵐編輯為本書中譯本的齣版提供瞭大力的支持。在此，對所有為本書翻譯和齣版提供瞭幫助的人們錶示誠摯的謝意！
　　需要指齣的是，一些有關集成電路，特彆是版圖和工藝詞匯的翻譯目前尚無統一標準，譯者力圖深入淺齣、詳實準確，但由於水平有限，譯文中難免有不妥之處，敬請讀者不吝指正。另外，在本書齣版之際，我們得到瞭原作者提供的勘誤錶並對書中的一些錯誤進行瞭逐一訂正。
　　前言
　　通過本書的學習，讀者可以對現代電路設計的基本技術、模擬與數字、分立與集成有較為全麵的瞭解。盡管絕大多數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部電路結構有較為通透的瞭解，可以在係統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容。在本書中我們對模擬和數字電路做瞭更為均衡的介紹。本書的寫作集成瞭作者在精密模擬和數字設計領域的資深業界背景及多年的課堂經驗。書中涉獵範圍甚廣，讀者可隨意從中選擇閤適的內容作為兩學期或三個連續學期的電子學教材。
　　本版說明
　　這一版本中繼續對材料做瞭更新，更利於學生閱讀和掌握。除瞭常規的材料更新外，在第一部分和第二部分，即固體電子學與器件以及數字電子電路中還做瞭大量修改。在二極管Q點分析中介紹瞭一種更好的分析方法，同時還介紹瞭一種新型的四電阻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瞭介紹。在MOS邏輯章節中介紹瞭基於仿真的邏輯門器件按比例縮小，在新的應用電子（EIA）特彆報道中加大瞭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瞭CML章節。
　　這次修訂對書中的模擬部分（第三部分）進行瞭大幅結構重組和修訂。放大器的入門介紹（原來的第10章）現在隻是作為“剛好及時”的基礎知識穿插在3章運算放大器的內容中。書中添加瞭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。
　　在第18章中刪除瞭采用二端口進行反饋分析的內容，而是自運算放大器章節開始一貫采用迴路增益分析法來分析所有的反饋結構。求解迴路增益的重要方法，即持續電壓和電流注入技術現在改在瞭第11章介紹，並采用Blackman理論來求解閉環放大器的輸入和輸齣電阻。SPICE實例中現在改成采用三端或五端的運算放大器模型。
　　第10章，即模擬係統和理想運算放大器中給齣瞭放大器的入門知識，並介紹瞭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製中對非理想運算放大器的限製進行瞭介紹，包括頻率響應和穩定性，介紹瞭四種經典反饋電路，包括串並反饋放大器、並並反饋放大器、並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瞭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章中的多餘內容進行瞭閤並和刪除。有關模擬材料的其餘新增內容包括MOS邏輯反相器和共源極放大器之間關係的討論、通過反饋降低失真、階躍響應和相位裕度之間的關係、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。
　　由於射頻電路的復興和廣泛應用，有關射頻放大器介紹的章節現在安排在瞭第17章，已擴展成包含並聯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齣瞭晶體管反饋放大器和晶體管振蕩器實現的實例。晶體管振蕩器章節中已擴展成涵蓋瞭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容包括：
　　·現在網站上的SPICE支持中除瞭PSpice外還包括瞭NIMultisim的示例。
　　·至少修訂或新增瞭35%的習題。
　　·現在可從Mc Graw�睭ill獲得新的Power Point幻燈片。
　　·同時還提供一組經測試的設計問題。所有的實例繼續采用結構性問題求解方法。書中進一步擴充瞭流行的應用電子特彆報道，新增內容有用做調幅解調的二極管整流器；高性能CMOS工藝；噪聲容限迴顧（圖形翻滾方式）；失調電壓、偏置電流和CMRR測量；采樣保持電路；纔串聯傳輸晶體管的穩壓器；噪聲係數、噪聲特性和最小可檢測信號；串並和並串網絡變換；以及無源二極管環形混頻器。
　　在每一章的開頭加深瞭讀者對電子學曆史發展進程的瞭解。設計要點強調瞭電路設計者應牢記的重要概念。本書還結閤萬維網，在McGraw�睭ill的網站上給齣瞭大量輔助材料和資源的鏈接與更新。