模拟集成电路原理及设计

第1章　模拟集成电路中的无源元件1

1.1　模拟集成电路的工艺基础1

1.2　模拟集成电路中的电阻8

1.3　模拟集成电路中的电容16

1.4　模拟集成电路中的电感24

习题35

第2章　结型栅场效应晶体管36

2.1　JFET的基本原理36

2.2　JFET的伏安特性40

2.3　JFET的直流和交流参数43

2.4　MESFET的特性46

2.5　场相关迁移率特性48

2.6　结型栅场效应管的频率特性53

2.7　器件的噪声特性58

2.8　JFET和MESFET的结构举例61

习题66

第3章　MOSFET67

3.1　MOSFET的结构和类型68

3.2　MOSFET的阈值电压72

3.3　MOSFET的伏安特性80

3.4　MOSFET的交流小信号特性87

3.5　MOSFET的交流小信号等效电路和频率特性96

3.6　MOSFET的噪声特性101

3.7　MOSFET的击穿特性104

3.8　MOSFET的功率特性和功率MOS器件的结构111

3.9　MOSFET的温度特性117

3.10　短沟道效应120

3.11　场效应晶体管的设计129

习题134

第4章　CCD136

4.1　CCD的工作原理136

4.2　CCD的基本参数144

4.3　成像原理148

4.4　CCD的改进方式150

4.5　CCD在模拟电路中的应用151

习题153

第5章　模拟集成电路器件参数的提取154

5.1　欧姆接触的有关参数154

5.2　MOSFET的有关参数提取159

5.3　MESFET的有关参数提取168

习题175

第6章　CMOS放大器176

6.1　模拟电路中的MOS器件模型177

6.2　共源级放大器182

6.3　共源共栅级198

6.4　差分放大器204

习题211

第7章　集成运算放大器212

7.1　集成运算放大器的构建212

7.2　集成运算放大器基本模块分析217

7.3　集成运算放大器的设计223

7.4　集成CMOS运算放大器版图设计227

7.5　集成CMOS运算放大器的实现232

习题237

第8章　集成功率放大器238

8.1　功率放大器的特性和典型电路238

8.2　集成功率放大器实现的制约分析与设计251

8.3　全集成CMOS功率放大器的实现255

8.4　功率放大器的尽限问题261

8.5　功率放大器研制的新进展265

习题268

第9章　半导体制造技术269

9.1　半导体工艺的发展及CMOS工艺流程269

9.2　半导体工艺主要工序280

习题291

附录　常用物理参数292 2100433B

本书涉及整个模拟集成电路实现过程中的元器件原理分析、电路设计、工艺制备等环节，讲述模拟集成电路中的无源元件、结型栅场效应晶体管、MOSFET和CCD；在电路方面，讲述CMOS单级放大器、集成运算放大器和集成功率放大器的分析和设计；在实现方面，讨论版图设计、制程设计、封装设计、PCB设计和半导体制造工艺等。本书旨在提高学生的芯片设计能力和芯片分析能力。

第一章 理想集成运放

第二章 实际集成运放模型

第三章 Bi集成运放单元电路

第四章 Bi集成运放典型电路

第五章 Bi模拟集成电路中的元器件

第六章 模拟集成电路设计实例

第七章 集成运放频率特性

第八章 集成运放参数测试

第九章 MOS集成运放

第十章 模拟集成锁相环

第十一章 模拟集成电路应用

第十二章 习题

主要参考文献

本书结合中国科技大学微电子研究室多年研究设计实践，参阅了国内外集成电路许多有关著作和相关文献编写而成。其宗旨意在加强基础，强调实用，力求简明浅出。

本书以集成电路运算放大器和模拟集成锁相环为代表讨论模拟集成电路原理、设计和应用。集成稳压源、D/A、A/D转换器也在应用一章略加介绍。在集成电路运算放大器方面，既讨论双极型集成运放，也讨论MOS型集成运放，构成Bi-Bi-MOS -MOS系统。

本书共有十二章。第一二章讨论理想集成运放和实际运放；第三章讨论双极型集成运放单元电路；在这基础上，作为单元电路的总结，第四章对Bi集成运放典型电路进行分析；第五章讨论双极型模拟集成电路元器件设计；第六章以本单位设计的两种集成运放作为设计实例进行讨论；第七、八章简要讨论集成运放频率特性和参数测试方法；第九章讨论MOS集成运放，从MOS晶体管到MOS集成运放的单元电路，然后再对Bi-MOS集成运放、CMOS集成运放两种典型电路进行分析；第十章讨论模拟集成锁相环。在讨论单元电路的基础上，以本单位设计的一种模拟集成锁相环为例进行分析；第十一章介绍模拟集成电路应用；第十二章习题。

在本书编写过程中，李名复教授、易波副教授、赵特秀教授给予热情帮助并提出许多宝贵的建议；在编写锁相环一章时，还得到赵天鹏、谢家纯副教授的许多帮助，特此表示衷心感谢。

《模拟集成电路设计与仿真》一书以单级放大器、运算放大器及模数转换器为重点，介绍模拟集成电路的基本概念、工作原理和分析方法，特别是全面系统地介绍了模拟集成电路的仿真技术，是模拟集成电路分析、设计和仿真的入门读物。

全书共分10章和7个附录。第1章介绍模拟集成电路的发展与设计方法；第2、3章介绍单级放大器、电流镜和差分放大器等基本模拟电路的原理；第4章是电路噪声分析计算与仿真；第5章介绍运算放大器的工作原理及其分析和仿真方法；第6、7章以双端输入、单端输出运算放大器以及全差分运算放大器为例，介绍运算放大器的设计仿真方法；第8、9章以带隙电压基准和电流基准电路为例，介绍参考电压源和电流源的设计方法，其中对温度补偿技术作了详细分析；第10章为模数转换电路（ADC），重点介绍了ADc的概念与工作原理以及采用Verilog-A语言进行系统设计的方法。

第10章为模数转换电路（ADC），重点介绍了ADc的概念与工作原理以及采用Verilog-A语言进行系统设计的方法。