目录


第1章晶体管的长沟道模型


1.1MOS晶体管基本工作原理

1.2晶体管的电压电流关系

1.3晶体管工作区的划分

1.4晶体管本征电容

1.5晶体管寄生电容

1.5.1交叠电容

1.5.2pn结电容

1.5.3包含寄生电容的晶体管电容模型

1.5.4阱电容

1.6背栅效应

1.7本章小结


第2章放大器线性化分析


2.1基于晶体管大信号模型的放大器增益分析

2.2晶体管的小信号模型

2.2.1晶体管饱和区小信号模型

2.2.2晶体管线性区小信号模型

2.3基于晶体管小信号模型的放大器性能分析

2.4本章小结


第3章晶体管基本电路结构


3.1共源放大器

3.2共栅放大器

3.2.1输入输出特性

3.2.2输入输出阻抗

3.3共源共栅放大器

3.3.1共源共栅结构对电路增益的改善

3.3.2共源共栅结构对电路带宽的改善

3.4共漏放大器

3.4.1共漏放大器的频响特性

3.4.2共漏放大器的输入输出阻抗

3.4.3共漏极的应用

3.5电流镜

3.5.1基本电流镜

3.5.2共源共栅电流镜

3.5.3电流镜去耦

3.6本章小结


第4章晶体管的性能指标


4.1跨导效率、特征频率和本征增益的定义

4.1.1跨导效率的定义

4.1.2特征频率的定义

4.1.3本征增益的定义

4.1.4晶体管性能指标之间的联系

4.2晶体管性能指标与偏置电压之间的实际关系

4.2.1跨导效率与过驱动电压的实际关系

4.2.2特征频率与过驱动电压的关系

4.2.3本征增益与过驱动电压的关系

4.2.4漏源电压对晶体管参数的影响

4.3本章小结

第5章基于跨导效率的模拟电路设计方法


5.1传统设计方法及其弊端

5.2基于跨导效率设计方法及设计实例

5.2.1设计实例

5.2.2设计流程总结

5.3本章小结

第6章电路带宽分析方法


6.1带宽分析实例

6.2密勒近似

6.2.1密勒近似的基本原理

6.2.2密勒效应的一般情况

6.2.3密勒近似的准确性检查

6.2.4输出负载的影响

6.3零值时间常数分析

6.3.1零值时间常数分析的定义

6.3.2基于零值时间常数分析的带宽估计

6.3.3零值时间常数分析方法的原理及局限性

6.4本章小结


第7章噪声


7.1噪声的基本概念

7.2热噪声

7.2.1电阻热噪声

7.2.2晶体管热噪声

7.3闪烁噪声

7.3.1晶体管的闪烁噪声

7.3.2其他器件的闪烁噪声

7.4散粒噪声

7.5栅极电阻噪声

7.6电路中的噪声分析

7.6.1简单RC电路

7.6.2共源放大器

7.6.3共栅放大器

7.6.4共源共栅放大器

7.6.5共漏放大器

7.7能量均分原理

7.8本章小结


第8章差分电路


8.1差分概念的引入

8.2差分电路的分析方法及主要指标

8.2.1大信号分析

8.2.2小信号分析

8.2.3差分电路的共模抑制

8.2.4差分电路的电源抑制

8.2.5差分电路与单端电路的信噪比对比

8.3差分放大器分析

8.3.1电流镜负载的差分放大器

8.3.2全差分与单端输出

8.3.3全差分放大器的差模增益

8.4差分电路的常用技巧

8.4.1反相连接

8.4.2中和电容和负电阻

8.5本章小结


第9章器件偏差



9.1工艺、电压、温度偏差

9.2失配

9.2.1系统失配

9.2.2随机失配

9.3本章小结


第10章负反馈


10.1负反馈的意义和基本原理

10.1.1负反馈提高增益准确度

10.1.2负反馈提高线性度

10.1.3负反馈延展带宽

10.1.4理想反馈框图的局限性

10.2负反馈基本模式

10.2.1电压电压负反馈

10.2.2电流电压负反馈

10.2.3电流电流负反馈

10.2.4电压电流负反馈

10.2.5负反馈网络端口阻抗分析

10.3负反馈电路的稳定性判据

10.3.1BIBO稳定性判据

10.3.2巴克豪森判据

10.3.3奈奎斯特判据

10.4负反馈电路分析方法

10.4.1回路比值分析法

10.4.2Middlebrook方法

10.4.3Blackman阻抗公式及实例

10.5本章小结


第11章运算放大器基础


11.1运算放大器的基本概念

11.2运算放大器的基本指标

11.3基本单端运算跨导放大器

11.4基本全差分运算跨导放大器

11.4.1五管运算跨导放大器

11.4.2套筒式运算跨导放大器

11.4.3折叠式运算跨导放大器

11.5共模反馈

11.6本章小结


第12章开关电容电路


12.1开关电容电路的基本概念

12.2开关电容电路基础模块

12.2.1开关电容电阻

12.2.2开关电容滤波器

12.2.3飞电容

12.2.4处理连续时间信号的有源开关电容电路

12.2.5处理离散时间信号的有源开关电容电路

12.3开关电容的非理想效应与底板采样技术

12.4连续时间系统与离散时间系统的映射关系

12.5开关电容电路的噪声

12.6本章小结


第13章运算放大器进阶


13.1多级运算放大器

13.1.1单级运算放大器的局限性

13.1.2两级运算放大器

13.2小信号响应

13.2.1运算放大器的频响分析

13.2.2运算放大器的稳定性

13.2.3主极点补偿

13.2.4平行补偿

13.2.5密勒补偿

13.2.6前馈补偿

13.2.7阶跃响应

13.3大信号响应

13.3.1压摆

13.3.2大信号稳定性

13.4输出级

13.4.1输出级的分类

13.4.2推挽互补输出级

13.5本章小结


第14章运算放大器设计实践


14.1套筒式共源共栅放大器设计

14.1.1指标分析

14.1.2尺寸设计

14.1.3偏置电路及共模反馈电路设计

14.1.4电路仿真

14.2全差分两级跨导运算放大器设计

14.2.1指标分析

14.2.2尺寸设计与优化

14.2.3共模反馈电路设计

14.2.4电路仿真

14.3本章小结


第15章基准源


15.1基准源设计原理

15.1.1基于MOS管阈值电压Vt的电流偏置

15.1.2基于双极型晶体管VBE的电流偏置

15.2自偏置电流基准源

15.2.1自偏置电路的启动电路

15.2.2基于VBE的自偏置电流基准源

15.2.3基于ΔVBE的电流参考电路

15.2.4基于ΔVGS的电流参考电路

15.3带隙基准源原理

15.3.1基本带隙基准电路

15.3.2低电压的带隙基准电路

15.3.3带隙基准电路的非线性与补偿

15.3.4应力对带隙基准电路的影响

15.3.5带隙基准电路中的失调

15.4本章小结


第16章工艺演进对模拟电路的影响


16.1理解摩尔定律

16.2工艺演进下电路特性的变化

16.3从模拟电路设计看摩尔定律

16.4本章小结


附录A饱和区晶体管电容容值的推导

附录B跨容

附录C工艺演进与设计图表


C.140nm工艺仿真曲线

C.212nm FinFET工艺仿真曲线

附录D仿真方法


D.1直流分析

D.2交流分析

D.3稳定性分析

D.4噪声分析

D.5瞬态分析

参考文献