第1章集成电路的基本制造工艺1
1.1双极集成电路的基本制造工艺1
1.1.1典型的双极集成电路工艺1
1.1.2双极集成电路中元件的形成过程和元件结构2
1.2MOS集成电路的基本制造工艺5
1.2.1N沟硅栅E/D MOS集成电路工艺6
1.2.2CMOS集成电路工艺7
1.3Bi\|CMOS工艺11
1.3.1以CMOS工艺为基础的Bi\|CMOS工艺11
1.3.2以双极工艺为基础的Bi\|CMOS工艺12
复习思考题14
第2章集成电路中的晶体管及其寄生效应16
2.1理想本征集成双极晶体管的埃伯斯\|莫尔(EM)模型16
2.2集成双极晶体管的有源寄生效应18
2.2.1NPN管工作于正向工作区和截止区的情况18
2.2.2NPN管工作于反向工作区的情况18
2.2.3NPN管工作于饱和区的情况19
2.3集成双极晶体管的无源寄生效应20
2.3.1集成NPN晶体管中的寄生电阻20
2.3.2集成NPN晶体管中的寄生电容25
2.4集成电路中的PNP管28
2.4.1横向PNP管28
2.4.2衬底PNP管33
2.4.3自由集电极纵向PNP管34
2.5集成二极管35
2.5.1一般集成二极管35
2.5.2集成齐纳二极管和次表面齐纳管36
2.6肖特基势垒二极管(SBD)和肖特基箝位晶体管(SCT)37
2.6.1肖特基势垒二极管37
2.6.2肖特基箝位晶体管38
2.6.3SBD和SCT的设计40
2.7MOS集成电路中的有源寄生效应40
2.7.1场区寄生MOSFET41
2.7.2寄生双极型晶体管41
2.7.3寄生PNPN效应42
2.8集成电路中的MOS晶体管模型45
2.8.1MOS1模型45
2.8.2MOS2模型47
2.8.3MOS3模型47
复习思考题48
第3章集成电路中的无源元件50
3.1集成电阻器50
3.1.1基区扩散电阻50
3.1.2其他常用的集成电阻器55
3.1.3MOS集成电路中常用的电阻59
3.2集成电容器60
3.2.1双极集成电路中常用的集成电容器60
3.2.2MOS集成电路中常用的MOS电容器62
3.3互连(内连线)63
3.3.1金属膜互连63
3.3.2扩散区连线64
3.3.3多晶硅连线64
3.3.4交叉连线64
复习思考题65
第4章晶体管\|晶体管逻辑(TTL)电路67
4.1一般的TTL与非门67
4.1.1标准TTL与非门(四管单元)67
4.1.254H/74H五管单元与非门68
4.1.3六管单元与非门69
4.2STTL和LSTTL电路70
4.2.1六管单元STTL与非门电路70
4.2.2低功耗肖特基TTL(LSTTL)电路71
4.3LSTTL门电路的逻辑扩展72
4.3.1OC门72
4.3.2三态逻辑(TSL)门74
4.4ASTTL和ALSTTL电路75
4.5中、大规模集成电路中的简化逻辑门77
4.5.1简化逻辑门77
4.5.2单管逻辑门78
4.6LSTTL电路的版图设计82
复习思考题83
第5章发射极耦合逻辑(ECL)电路89
5.1ECL门电路的工作原理89
5.1.1射极耦合电流开关90
5.1.2射极输出器90
5.1.3参考电压源91
5.2ECL电路的逻辑扩展92
5.3ECL电路的版图设计特点93
5.3.1划分隔离区93
5.3.2元器件的设计93
5.3.3布局布线95
复习思考题96
第6章集成注入逻辑(I2L)电路99
6.1I2L电路基本单元的结构99
6.2I2L基本单元电路的工作原理100
6.2.1当前级的输出为1态时的情况100
6.2.2当前级的输出为0态时的情况100
6.3I2L电路分析101
6.3.1I2L电路中的器件分析101
6.3.2I2L电路分析103
6.4I2L电路的逻辑组合105
6.5I2L电路的工艺与版图设计105
6.5.1I2L电路的工艺设计105
6.5.2I2L电路的版图设计107
复习思考题111
第7章MOS反相器113
7.1自举反相器113
7.2耗尽负载反相器(E/D反相器)115
7.3CMOS反相器116
7.3.1CMOS反相器的直流特性116
7.3.2噪声容限119
7.3.3开关特性120
7.3.4功耗123
7.4静态内部反相器的设计125
7.4.1有比反相器的设计125
7.4.2CMOS反相器的设计126
7.5动态反相器126
7.5.1动态有比反相器126
7.5.2动态无比反相器127
7.5.3漏举电路128
7.6按比例缩小理论129
7.6.1器件和引线按CE理论缩小的规则129
7.6.2按比例缩小的CV理论131
7.6.3按比例缩小的QCV理论132
复习思考题133
第8章MOS基本逻辑单元135
8.1NMOS逻辑结构135
8.1.1NMOS或非门电路135
8.1.2NMOS与非门电路137
8.1.3NMOS组合逻辑电路139
8.2CMOS逻辑结构140
8.2.1CMOS互补逻辑140
8.2.2伪NMOS逻辑141
8.2.3动态CMOS逻辑142
8.2.4钟控CMOS逻辑145
8.2.5CMOS多米诺逻辑146
8.3级联级的负载147
8.4影响门的电气和物理结构设计的因素148
8.4.1MOS管的串联和并联148
8.4.2衬偏调制效应149
8.4.3源漏电容149
8.4.4电荷的再分配151
8.5各种逻辑类型的比较152
8.6传输门逻辑152
8.7RS触发器154
8.7.1NMOS RS触发器154
8.7.2CMOS RS触发器156
8.8时钟脉冲控制触发器157
8.8.1NMOS结构的时钟脉冲控制触发器157
8.8.2CMOS结构的时钟脉冲控制触发器158
8.9D触发器159
8.9.1NMOS D触发器159
8.9.2CMOS D触发器159
8.10施密特触发器161
复习思考题164
第9章MOS逻辑功能部件166
9.1多路开关166
9.2加法器和进位链167
9.2.1组合逻辑加法器168
9.2.2传输门加法器169
9.2.3进位链170
9.3算术逻辑单元172
9.3.1以E/D NMOS反相器为主体的算术逻辑单元172
9.3.2以传输门为主体的算术逻辑单元174
9.4寄存器175
9.4.1双港寄存器175
9.4.2移位寄存器176
9.4.3堆栈移位寄存器177
9.4.4动态移位寄存器178
复习思考题180
第10章存储器182
10.1存储器的结构183
10.2掩模编程ROM184
10.3现场可编程ROM (PROM)187
10.4可擦除可编程ROM(EPROM)189
10.5电可擦除可编程ROM(E2PROM)190
10.5.1TEE8502的总体结构和工作模式190
10.5.2存储单元和存储矩阵194
10.5.3外围电路195
10.6静态随机存取存储器(SRAM)207
10.7动态随机存取存储器(DRAM)216
复习思考题219
第11章接口电路220
11.1双极逻辑系列间的接口电路220
11.1.1ECL和TTL之间的接口电路220
11.1.2I2L和TTL之间的接口电路224
11.2TTL和MOS逻辑系列间的接口电路228
11.2.1TTL到CMOS的接口电路228
11.2.2CMOS到TTL的接口电路228
11.2.3E/D NMOS与TTL之间的接口电路229
复习思考题229
第12章模拟集成电路中的基本单元电路231
12.1单管、复合器件及双管放大级231
12.1.1双极晶体管复合器件及双管放大级231
12.1.2MOS管放大级235
12.2恒流源电路239
12.2.1精密匹配电流源239
12.2.2PNP恒流源240
12.3偏置电压源和基准电压源电路241
12.3.1双极型三管能隙基准源241
12.3.2双极型二管能隙基准源243
12.3.3E/D NMOS基准电压源244
12.3.4CMOS基准电压源247
复习思考题249
第13章集成运算放大器253
13.1运算放大器的输入级253
13.1.1双极晶体管射耦对差分输入级254
13.1.2MOS源耦对差分输入级256
13.2输出级电路259
13.2.1双极型输出级电路259
13.2.2MOS输出级电路260
13.3双极型集成运算放大器263
13.3.1741型通用集成运放263
13.3.2其他特殊运放264
13.4MOS集成运算放大器266
13.4.1MOS集成运放的特点266
13.4.2E/D NMOS集成运放267
13.4.3全增强型NMOS集成运放272
13.4.4CMOS集成运放273
13.5集成运算放大器的版图设计278
13.5.1双极型集成运放的版图设计278
13.5.2MOS集成运放的版图设计282
复习思考题285
第14章MOS开关电容电路291
14.1开关电容等效电阻电路291
14.1.1并联型开关电容等效电阻电路291
14.1.2串联型开关电容等效电阻电路293
14.2开关电容积分器293
14.3开关电容低通滤波器295
复习思考题296
第15章集成稳压器298
15.1集成稳压器的基本结构298
15.2启动电路299
15.2.1JFET启动电路299
15.2.2晶体管隔离启动电路300
15.3保护电路300
15.3.1调整管的过流及安全工作区保护300
15.3.2过热保护302
15.4三端固定输出电压式稳压电源303
15.4.1启动电路304
15.4.2保护电路305
15.4.3基准电压源和误差放大器305
15.4.4取样电阻306
15.5集成稳压器的版图设计306
15.5.1调整管的版图设计306
15.5.2集成稳压器版图设计的热对称考虑309
复习思考题310
第16章D/A, A/D变换器311
16.1D/A变换器的基本原理311
16.2D/A变换器的基本类型313
16.2.1电流定标D/A变换器314
16.2.2电压定标D/A变换器315
16.2.3电荷定标D/A变换器316
16.3A/D变换器的变换原理317
16.3.1A/D变换器的方框图318
16.3.2主要变换误差319
16.4A/D变换器的基本类型321
16.4.1积分型A/D变换器321
16.4.2逐次逼近式A/D变换器324
复习思考题326
第17章集成电路设计概述329
复习思考题335
第18章集成电路的正向设计336
18.1MOS集成电路的正向设计336
18.1.174HC139电路简介336
18.1.2电路设计337
18.1.3工程估算343
18.1.4电路模拟347
18.1.5版图设计349
18.1.6版图检查350
18.2双极型集成电路的正向设计351
18.2.1双极型集成电路设计的特点351
18.2.2双极型集成电路中元件的图形设计351
18.2.3双极型集成电路的版图设计原则355
18.2.4双极型集成电路版图设计举例357
复习思考题362
第19章集成电路的芯片解剖363
19.1MOS集成电路的芯片解剖363
19.1.174HC193芯片概况363
19.1.2芯片解剖过程364
19.1.3电路分析365
19.1.4逻辑功能的分析367
19.1.5版图设计规则的分析372
19.1.6抑制Latch\|up效应的措施374
19.1.7版图的布局布线375
19.2双极型集成电路的芯片解剖376
复习思考题377
第20章集成电路设计方法382
20.1全定制设计方法382
20.2符号法版图设计382
20.3半定制设计方法384
20.3.1标准单元设计法384
20.3.2门阵列设计方法385
20.4可编程逻辑器件(PLD)设计法389
20.5现场可编程门阵列(FPGA)设计法392
复习思考题394
第21章集成电路的可靠性设计和可测性设计简介395
21.1可靠性设计395
21.1.1集成电路的固有可靠性395
21.1.2电路设计中提高可靠性的措施397
21.1.3版图设计中提高可靠性的措施401
21.1.4工艺设计中提高可靠性的措施403
21.2可测性设计404
21.2.1可测性设计的重要性404
21.2.2可测性设计简介405
复习思考题407
第22章集成电路的计算机辅助设计简介408
22.1概述408
22.2集成电路CAD中常用的工具简介410
22.2.1器件模拟410
22.2.2电路模拟411
22.2.3逻辑模拟413
22.2.4版图设计阶段416
22.3VHDL简介416
22.3.1VHDL术语417
22.3.2VHDL的主体结构417
22.3.3VHDL描述举例420
复习思考题424
主要参考文献245
