《国外电子与通信教材系列：微电子电路设计（第4版）》涵盖了微电子电路设计所需基础知识，主要由三个部分组成。第一部分介绍固态电子学与器件，讨论了电子学的发展与电路分析方法和微电子器件的工作原理、I?V特性及SPICE模型等。第二部分为数字电路，包括数字电路的基本概念和CMOS电路、存储电路、ECL与TTL等双极型逻辑电路以及BiCMOS电路。第三部分为模拟电路，以理想运算放大器和SPICE仿真为基础介绍了不同结构运算放大器的相关特性、小信号模型、具体分析方法和集成设计技术，最后讨论了放大器的频率响应、反馈和振荡器等问题。
　　通过学习本书可以了解现代微电子电路设计，包括模拟与数字，分立与集成，了解内部结构也有利于系统设计中对集成电路的适当选择。

　　译者序
　　集成电路是信息社会发展的基础，培养更多高水平集成电路设计人才是目前高校微电子学科的一项重要任务。通过本书的学习，读者可以对现代集成电路技术建立较为全面的概念。尽管绝大多数读者最终可能并不从事集成电路设计工作，但是如果能对半导体器件原理、基本数字和模拟单元结构，以及集成电路分析方法等微电子科学基础知识有所认识，亦将有助于在电子系统设计中消除诸多隐患，从而使集成电路的应用变得更加高效、可靠。
　　本书是电路设计领域的一部力作，自第一版正式出版以来一直受到广大读者的普遍欢迎，这也是促成后续版本及中译本出现的主要原因。书中凝结了作者多年来在数字和模拟设计领域业界工作与课堂教学的宝贵经验，从基础到前沿，由浅入深，结构合理，特色鲜明。全书内容分为固体电子学与器件、数字电子学和模拟电子学三大部分。由于涉猎范围广泛，不同专业的学生也可根据需要选择适合的内容作为教材或者参考资料使用。
　　书中所有的设计实例均采用统一的结构化求解方法，可大大加深学生对与设计中相关问题的理解，有助于对设计流程的掌握。每章的“电子应用”可令读者对电路设计与应用有更加深刻的体会，书中给出的设计要点则强调了电路设计者应牢记的重要概念。全书充分利用计算机在运算与分析，以及EDA软件，例如MATLAB、SPICE等在电路设计与分析中的应用，并在实例和章后习题中提供了许多实践机会。此外，本书还在McGraw?Hill的网站（www.mhhe.com/jaeger）上给出了大量辅助材料和资源的链接与更新有关本书的辅助材料和教学资源的获取可参阅书后所附的“教学支持说明”——编者注。，便于读者参考。
　　进入21世纪后，中国的集成电路产业如雨后春笋般迅猛发展，集成电路人才炙手可热。引进这样一部权威著作，无疑会对在国内培养更多高水平电路设计人才起到重要的推动作用。
　　本书由刘艳艳等译校。参见翻译工作和初校工作的还有张为、张亮、宋博、姜喆、王猛、潘博阳、王菁、彭彦豪、张旭、陈曙光等。电子工业出版社马岚编辑为本书中译本的出版提供了大力的支持。在此，对所有为本书翻译和出版提供了帮助的人们表示诚挚的谢意！
　　需要指出的是，一些有关集成电路，特别是版图和工艺词汇的翻译目前尚无统一标准，译者力图深入浅出、详实准确，但由于水平有限，译文中难免有不妥之处，敬请读者不吝指正。另外，在本书出版之际，我们得到了原作者提供的勘误表并对书中的一些错误进行了逐一订正。
　　前言
　　通过本书的学习，读者可以对现代电路设计的基本技术、模拟与数字、分立与集成有较为全面的了解。尽管绝大多数读者最终可能不会从事集成电路设计本身，但是如果对集成电路的内部电路结构有较为通透的了解，可以在系统设计中消除诸多隐患，从而让集成电路的应用变得高效而可靠。
　　在电路设计中数字电路已然成为非常重要的一个领域，但是在许多电子学入门书籍中几乎都将其作为补充内容。在本书中我们对模拟和数字电路做了更为均衡的介绍。本书的写作集成了作者在精密模拟和数字设计领域的资深业界背景及多年的课堂经验。书中涉猎范围甚广，读者可随意从中选择合适的内容作为两学期或三个连续学期的电子学教材。
　　本版说明
　　这一版本中继续对材料做了更新，更利于学生阅读和掌握。除了常规的材料更新外，在第一部分和第二部分，即固体电子学与器件以及数字电子电路中还做了大量修改。在二极管Q点分析中介绍了一种更好的分析方法，同时还介绍了一种新型的四电阻MOS管偏置解决方案。在模拟设计中结型场效应管器件同样重要，在第4章末尾再次对其进行了介绍。在MOS逻辑章节中介绍了基于仿真的逻辑门器件按比例缩小，在新的应用电子（EIA）特别报道中加大了噪声容限的讨论篇幅。在高性能SiGe集成电路中电流模式逻辑（CML）是一股生力军，故在双极型逻辑电路这一章中增加了CML章节。
　　这次修订对书中的模拟部分（第三部分）进行了大幅结构重组和修订。放大器的入门介绍（原来的第10章）现在只是作为“刚好及时”的基础知识穿插在3章运算放大器的内容中。书中添加了有关基本运算放大器和每种结构晶体管放大器以及晶体管自身的工作原理定性描述的特殊章节。
　　在第18章中删除了采用二端口进行反馈分析的内容，而是自运算放大器章节开始一贯采用回路增益分析法来分析所有的反馈结构。求解回路增益的重要方法，即持续电压和电流注入技术现在改在了第11章介绍，并采用Blackman理论来求解闭环放大器的输入和输出电阻。SPICE实例中现在改成采用三端或五端的运算放大器模型。
　　第10章，即模拟系统和理想运算放大器中给出了放大器的入门知识，并介绍了基本的理想运算放大器电路。
　　第11章，即运算放大器的特性和限制中对非理想运算放大器的限制进行了介绍，包括频率响应和稳定性，介绍了四种经典反馈电路，包括串并反馈放大器、并并反馈放大器、并串反馈放大器和串串反馈放大器。
　　第12章，即运算放大器应用中汇集了所有运算放大器的应用，包括多级放大器、滤波器、A/D和D/A转换器、正弦振荡器和多谐振荡器。
　　对有关晶体管放大器的第13章和第14章中的多余内容进行了合并和删除。有关模拟材料的其余新增内容包括MOS逻辑反相器和共源极放大器之间关系的讨论、通过反馈降低失真、阶跃响应和相位裕度之间的关系、带NMOS负载晶体管的NMOS差分放大器、可调共源共栅电流源以及Gilbert乘法器。
　　由于射频电路的复兴和广泛应用，有关射频放大器介绍的章节现在安排在了第17章，已扩展成包含并联峰化和调谐放大器以及共源放大器中电感负反馈的采用。新的混频器内容中包含无源混频器、有源混频器、单平衡混频器、双平衡混频器和广泛采用的Gilbert混频器。
　　第18章，即晶体管放大器和振荡器中给出了晶体管反馈放大器和晶体管振荡器实现的实例。晶体管振荡器章节中已扩展成涵盖了对振荡器中的负阻和负Gm振荡器单元的讨论。
　　其他几个增加的重要内容包括：
　　·现在网站上的SPICE支持中除了PSpice外还包括了NIMultisim的示例。
　　·至少修订或新增了35%的习题。
　　·现在可从Mc Graw?Hill获得新的Power Point幻灯片。
　　·同时还提供一组经测试的设计问题。所有的实例继续采用结构性问题求解方法。书中进一步扩充了流行的应用电子特别报道，新增内容有用做调幅解调的二极管整流器；高性能CMOS工艺；噪声容限回顾（图形翻滚方式）；失调电压、偏置电流和CMRR测量；采样保持电路；才串联传输晶体管的稳压器；噪声系数、噪声特性和最小可检测信号；串并和并串网络变换；以及无源二极管环形混频器。
　　在每一章的开头加深了读者对电子学历史发展进程的了解。设计要点强调了电路设计者应牢记的重要概念。本书还结合万维网，在McGraw?Hill的网站上给出了大量辅助材料和资源的链接与更新。

第一部分 固态电子学与器件
第1章 电子学简介
1.1 电子学发展简史：真空管到甚大规模集成电路
1.2 电学信号分类
1.3 符号约定
1.4 问题解决方法
1.5 电路理论的重要概念
1.6 电学信号频谱
1.7 放大器
1.8 电路设计中的元器件参数值变化
1.9 数值精度
小结
关键词
参考文献
补充阅读
习题

第2章 固态电子学
2.1 固态电子材料
2.2 共价键模型
2.3 半导体中的漂移电流和迁移率
2.4 本征硅的电阻率
2.5 半导体中的杂质
2.6 掺杂半导体中的电子和空穴浓度
2.7 掺杂半导体的迁移率和电阻率
2.8 扩散电流
2.9 总电流
2.10 能带模型
2.11 集成电路制造概述
小结
关键词
参考文献
补充阅读
重要公式
习题

第3章 固态二极管以及二极管电路
3.1 PN结二极管
3.2 二极管的i?v特性
3.3 二极管方程：二极管的数学模型
3.4 反偏、零偏、正偏下的二极管特性
3.5 二极管的温度系数
3.6 反偏下的二极管
3.7 PN结电容
3.8 肖特基势垒二极管
3.9 二极管的SPICE模型及版图
3.10 二极管电路分析
3.11 多二极管电路
3.12 二极管处于击穿区的工作情况分析
3.13 半波整流电路
3.14 全波整流电路
3.15 全波桥式整流
3.16 整流器比较及设计折中
3.17 二极管的动态开关行为
3.18 光电二极管， 太阳能电池和发光二极管
小结
关键词
参考文献
补充阅读
习题

第4章 场效应晶体管
4.1 MOS电容特性
4.2 NMOS晶体管
4.3 PMOS晶体管
4.4 MOSFET电路模型
4.5 MOS晶体管的电容
4.6 MOSFET的SPICE模型
4.7 MOS晶体管按比例缩小
4.8 MOS晶体管的制作及版图设计规则
4.9 NMOS场效应晶体管的偏置
4.10 PMOS场效应晶体管的偏置
4.11 结型场效应管（JFET）
4.12 JFET的SPICE模型
4.13 JFET和耗尽型MOSFET的偏置
小结
关键词
参考文献
习题

第5章 双极结型晶体管
5.1 双极型晶体管的物理结构
5.2 NPN晶体管的传输模型
5.3 PNP晶体管
5.4 晶体管模型的等效电路
5.5 双极型晶体管的i?v特性
5.6 双极型晶体管的工作区
5.7 简化传输模型
5.8 双极型晶体管的非线性行为
5.9 跨导
5.10 双极工艺和SPICE模型
5.11 BJT的实际偏置电路
5.12 偏置电路的容差
小结
关键词
参考文献
习题

第二部分 数字电子电路
第6章 数字电子电路简介
6.1 理想逻辑门
6.2 逻辑电平定义和噪声容限
6.3 逻辑门的动态响应
6.4 复习布尔代数
6.5 NMOS逻辑设计
6.6 晶体管替代负载电阻方案
6.7 NMOS反相器小结与比较
6.8 NMOS与非门及或非门
6.9 复杂NMOS逻辑设计
6.10 功耗
6.11 MOS逻辑门的动态特性
6.12 PMOS逻辑
小结
关键词
参考文献
补充阅读
习题

第7章 CMOS逻辑电路设计
7.1 CMOS反相器工艺
7.2 CMOS反相器的静态特性
7.3 CMOS反相器的动态特性
7.4 CMOS中的功耗和功耗延迟积
7.5 CMOS或非门和与非门
7.6 CMOS中复杂门的设计
7.7 最小尺寸逻辑门的设计及性能
7.8 动态多米诺CMOS逻辑
7.9 级联缓冲器
7.10 CMOS传输门
7.11 CMOS闩锁
小结
关键词
参考文献
习题

第8章 MOS存储器及存储电路
8.1 随机存取存储器
8.2 静态存储器单元
8.3 动态存储单元
8.4 敏感放大器
8.5 地址译码器
8.6 只读存储器（ROM）
8.7 触发器
小结
关键词
参考文献
习题

第9章 双极型逻辑电路
9.1 电流开关（发射极耦合对）
9.2 发射极耦合逻辑（ECL）门
9.3 ECL门的噪声容限分析
9.4 电流源的实现
9.5 ECL或?或非门
9.6 射极跟随器
9.7 “射极点”或“线或”逻辑
9.8 ECL功率-延迟特性
9.9 电流模式逻辑（CML）
9.10 饱和双极型反相器
9.11 晶体管晶体管逻辑（TTL）逻辑
9.12 标准7400系列TTL反相器
9.13 TTL中的逻辑函数
9.14 肖特基钳位TTL
9.15 ECL和TTL的功率延迟对比
9.16 BiCMOS逻辑
小结
关键词
参考文献
补充阅读
习题

第三部分 模拟电子电路
第10章 模拟系统和理想运算放大器
10.1 一个模拟电子系统实例
10.2 放大作用
10.3 放大器的二端口模型
10.4 失配的源和负载电阻
10.5 运算放大器简介
10.6 放大器的失真
10.7 差分放大器模型
10.8 理想差分放大器和运算放大器
10.9 理想集成运算放大器分析
10.10 反馈的频率特性
小结
关键词
参考文献
补充阅读
习题

第11章 非线性运算放大器和反馈放大器的稳定性
11.1 经典的反馈系统
11.2 对包含非理想运算放大器电路的分析
11.3 串联和并联反馈电路
11.4 反馈放大器增益计算的统一方法
11.5 电压串联反馈——电压放大器
11.6 电压并联反馈放大器——跨阻放大器
11.7 跨导放大器——电流串联反馈放大器
11.8 电流放大器——电流并联反馈放大器
11.9 使用持续电压电流注入法计算回路增益
11.10 利用反馈减小失真
11.11 直流误差源和输出摆幅限制
11.12 共模抑制比和输入电阻
11.13 运算放大器的频率响应和带宽
11.14 反馈放大器的稳定性
小结
关键词
参考文献
习题

第12章 运算放大器应用
12.1 级联放大器
12.2 仪表放大器
12.3 有源滤波器
12.4 开关电容电路
12.5 数/模转换
12.6 模/数转换
12.7 振荡器
12.8 非线性电路应用
12.9 含正反馈的电路
小结
关键词
参考文献
习题

第13章 小信号建模与线性放大
13.1 晶体管放大器
13.2 耦合电容和旁路电容
13.3 用直流和交流等效电路进行电路分析
13.4 小信号模型简介
13.5 双极型晶体管的小信号模型
13.6 共射极放大器
13.7 重要限制及模型简化
13.8 场效应晶体管的小信号模型
13.9 BJT和FET小信号模型的小结与对比
13.10 共源极放大器
13.11 共射极放大器和共源极放大器小结
13.12 放大器功率和信号范围
小结
关键词
习题

第14章 单晶体管放大器
14.1 放大器类型
14.2 反相放大器——共发射极和共源极电路
14.3 跟随器电路——共集电极和共漏极放大器
14.4 同相放大器——共基极和共栅极电路
14.5 放大器原型回顾和比较
14.6 采用MOS反相器的共源极放大器
14.7 耦合和旁路电容设计
14.8 放大器设计实例
14.9 多级交流耦合放大器
小结
关键词
参考文献
习题

第15章 差分放大器和运算放大器设计
15.1 差分放大器
15.2 基本运算放大器的进化
15.3 输出级
15.4 电子电流源
小结
关键词
参考文献
补充阅读
习题

第16章 模拟集成电路设计技术
16.1 电路元件匹配
16.2 电流镜
16.3 高输出电阻电流镜
16.4 参考电流的产生
16.5 与电源电压无关的偏置
16.6 带隙基准源
16.7 电流镜作为有源负载
16.8 运算放大器中的有源负载
16.9 μA741运算放大器
16.10 Gilbert模拟乘法器
小结
关键词
参考文献
习题

第17章 放大器频率响应
17.1 放大器频率响应
17.2 直接确定低频极点和零点——共源放大器
17.3 用短路时间常数法估算ωL的值
17.4 高频晶体管模型
17.5 混合  模型中的基区电阻
17.6 共发射极和共源极放大器的高频响应
17.7 共基极和共栅极放大器的高频响应
17.8 共集电极和共漏极放大器的高频响应
17.9 单级放大器高频响应小结
17.10 多级放大器的频率响应
17.11 射频电路介绍
17.12 混频器和平衡调制器
小结
关键词
参考文献
习题

第18章 晶体管反馈放大器与振荡器
18.1 基本反馈系统回顾
18.2 中频带反馈放大器分析
18.3 反馈放大器电路举例
18.4 反馈放大器稳定性回顾
18.5 单极点运算放大器补偿
18.6 高频振荡器
小结
关键词
参考文献
习题

附录A 标准分立元件值
附录B 固态器件模型及SPICE仿真参数
附录C 二端口回顾