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第1章 模拟电路设计绪论1

1.1研究模拟电路的重要性1

1.2研究模拟集成电路的重要性5

1.3研究CMOS模拟集成电路的重要性5

1.4本书的特点6

1.5电路设计的一般概念6

1.5.1抽象级别6

1.5.2鲁棒模拟电路设计7

1.5.3符号7

第2章 MOS器件物理基础9

2.1基本概念9

2.1.1 MOSFET开关9

2.1.2 MOSFET的结构9

2.1.3 MOS符号11

2.2 MOS的I/V特性11

2.2.1阈值电压12

2.2.2 I/V特性的推导13

2.3二级效应20

2.4 MOS器件模型24

2.4.1 MOS器件版图24

2.4.2 MOS器件电容25

2.4.3 MOS小信号模型28

2.4.4 MOS SPICE模型31

2.4.5 NMOS与PMOS器件的比较32

2.4.6长沟道器件与短沟道器件的比较33

附录A：用作电容器的MOS器件的特性33

习题34

第3章 单级放大器40

3.1基本概念40

3.2共源级41

3.2.1采用电阻负载的共源级41

3.2.2采用二极管连接的负载的共源级45

3.2.3采用电流源负载的共源级49

3.2.4工作在线性区的MOS为负载的共源级50

3.2.5带源极负反馈的共源级50

3.3源跟随器57

3.4共栅级64

3.5共源共栅级70

3.5.1折叠式共源共栅75

3.6器件模型的选择77

习题78

第4章 差动放大器84

4.1单端与差动的工作方式84

4.2基本差动对86

4.2.1定性分析87

4.2.2定量分析90

4.3共模响应98

4.4 MOS为负载的差动对103

4.5吉尔伯特单元105

习题108

第5章 无源与有源电流镜113

5.1基本电流镜113

5.2共源共栅电流镜116

5.3有源电流镜121

5.3.1大信号分析124

5.3.2小信号分析125

5.3.3共模特性128

习题131

第6章 放大器的频率特性138

6.1概述138

6.1.1密勒效应138

6.1.2极点与结点的关联141

6.2共源极143

6.3源跟随器147

6.4共栅级151

6.5共源共栅级153

6.6差动对155

附录A：密勒定理的对偶159

习题161

第7章 噪声165

7.1噪声的统计特性165

7.1.1噪声谱167

7.1.2幅值分布170

7.1.3相关噪声源和非相关噪声源171

7.2噪声类型172

7.2.1热噪声172

7.2.2闪烁噪声176

7.3电路中的噪声表示179

7.4单级放大器中的噪声184

7.4.1共源级185

7.4.2共栅级187

7.4.3源跟随器190

7.4.4共源共栅级191

7.5差动对中的噪声192

7.6噪声带宽196

习题197

第8章 反馈202

8.1概述202

8.1.1反馈电路的特性203

8.1.2放大器的种类208

8.1.3检测和返回机制210

8.2反馈结构212

8.2.1电压-电压反馈212

8.2.2电流-电压反馈216

8.2.3电压-电流反馈218

8.2.4电流-电流反馈221

8.3负载的影响221

8.3.1二端口网络模型221

8.3.2电压-电压反馈中的负载223

8.3.3电流-电压反馈中的负载226

8.3.4电压-电流反馈中的负载228

8.3.5电流-电流反馈中的负载230

8.3.6负载影响小结232

8.4反馈对噪声的影响233

习题234

第9章 运算放大器239

9.1概述239

9.1.1性能参数240

9.2一级运放243

9.3两级运放252

9.4增益的提高254

9.5性能比较257

9.6共模反馈258

9.7输入范围限制266

9.8转换速率268

9.9电源抑制275

9.10运放的噪声276

习题279

第10章 稳定性与频率补偿284

10.1概述284

10.2多极点系统287

10.3相位裕度289

10.4频率补偿292

10.5两级运放的补偿297

10.5.1两级运放中的转换301

10.6其它补偿技术302

习题306

第11章 带隙基准309

11.1概述309

11.2与电源无关的偏置310

11.3与温度无关的基准312

11.3.1负温度系数电压313

11.3.2正温度系数电压314

11.3.3带隙基准314

11.4 PTAT电流的产生319

11.5恒定Gm偏置320

11.6速度与噪声问题321

11.7实例分析324

习题327

第12章 开关电容电路330

12.1概述330

12.2采样开关334

12.2.1 MOSFETs开关334

12.2.2速度问题338

12.2.3精度问题341

12.2.4电荷注入抵消343

12.3开关电容放大器345

12.3.1单位增益采样器/缓冲器345

12.3.2同相放大器351

12.3.3精确乘2电路356

12.4开关电容积分器357

12.5开关电容共模反馈359

习题360

第13章 非线性与不匹配364

13.1非线性364

13.1.1概述364

13.1.2差动电路的非线性367

13.1.3负反馈对非线性的影响369

13.1.4电容器的非线性371

13.1.5线性化技术372

13.2不匹配376

13.2.1失调消除技术382

13.2.2用失调消除来降低噪声386

13.2.3 CMRR的另一种定义388

习题389

第14章 振荡器391

14.1概述391

14.2环形振荡器393

14.3 LC振荡器402

14.3.1交叉耦合振荡器404

14.3.2科尔皮兹振荡器406

14.3.3单端口振荡器409

14.4压控振荡器413

14.4.1环形振荡器调节415

14.4.2 LC振荡器的调节423

14.5 VCO的数学模型426

习题430

第15章 锁相环432

15.1简单的锁相环432

15.1.1鉴相器432

15.1.2基本的PLL结构434

15.1.3简单锁相环的动态特性441

15.2电荷泵锁相环447

15.2.1锁定捕获的问题447

15.2.2鉴相/鉴频器和电荷泵448

15.2.3基本的电荷泵锁相环452

15.3锁相环中的非理想效应458

15.3.1 PFD/CP的非理想性458

15.3.2锁相环中的抖动现象462

15.4延迟锁相环464

15.5应用466

15.5.1频率倍增和合成467

15.5.2歪斜的减小469

15.5.3抖动的减小470

习题470

第16章 短沟道效应与器件模型473

16.1按比例缩小理论473

16.2短沟道效应477

16.2.1阈值电压的变化477

16.2.2垂直电场引起的迁移率退化479

16.2.3速度饱和479

16.2.4热载流子效应481

16.2.5漏-源电压引起的输出阻抗的变化481

16.3 MOS器件模型483

16.3.1 Level 1模型483

16.3.2 Level 2模型484

16.3.3 Level 3模型486

16.3.4 BSIM系列模型487

16.3.5其它模型488

16.3.6电荷和电容模型488

16.3.7温度特性489

16.4工艺角489

16.5数字世界中的模拟设计490

习题491

第17章 CMOS工艺技术494

17.1概述494

17.2晶片工艺495

17.3光刻496

17.4氧化497

17.5离子注入498

17.6淀积与刻蚀500

17.7器件制造500

17.7.1有源器件501

17.7.2无源器件504

17.7.3互连511

17.8闩锁效应513

习题514

第18章 版图与封装517

18.1版图概述517

18.1.1设计规则518

18.1.2天线效应520

18.2模拟电路的版图技术521

18.2.1叉指晶体管521

18.2.2对称性523

18.2.3参考源的分布527

18.2.4无源器件528

18.2.5连线535

18.2.6焊盘与静电放电保护538

18.3衬底耦合540

18.4封装545

习题552

英中词汇对照555