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第1章 集成电路制造工艺1

1.1 简介1

1.2 分类1

1.3 IC芯片面积和电路复杂度2

1.4 单片集成电路技术基础3

1.5 基本的平面工艺4

1.5.1 制备Si晶圆4

1.5.2 生长外延6

1.5.3 氧化6

1.5.4 光刻7

1.5.5 扩散8

1.5.6 离子注入9

1.5.7 隔离技术9

1.5.8 金属化11

1.5.9 装配工序和封装11

1.6 典型电路的制造12

1.7 集成电路中的有源和无源器件16

1.7.1 单片晶体管16

1.7.2 单片二极管19

1.7.3 集成电阻20

1.7.4 集成电容24

1.7.5 集成电感25

1.8 场效应晶体管的制作25

1.8.1 JFET的制作26

1.8.2 MOSFET的制作26

1.8.3 互补MOS（CMOS）的制作28

1.9 薄膜和厚膜工艺29

1.9.1 薄膜的沉积29

1.9.2 厚膜工艺30

1.9.3 表面贴装技术（SMT）31

1.10 技术发展趋势31

总结32

复习题33

第2章 运算放大器35

2.1 简介35

2.2 运算放大器的基本信息35

2.3 理想的运算放大器39

2.3.1 运算放大器的开环工作原理40

2.3.2 理想运算放大器中的反馈41

2.3.3 反相放大器41

2.3.4 同相放大器45

2.3.5 电压跟随器46

2.3.6 差分放大器47

2.3.7 共模抑制比48

2.4 运算放大器的内部电路50

2.4.1 差分放大器50

2.4.2 传输特性52

2.4.3 差分放大器的低频小信号分析54

2.4.4 提高CMRR值的电路60

2.4.5 输入电阻71

2.4.6 有源负载72

2.4.7 电平移位电路73

2.4.8 输出级75

2.5 运算放大器芯片举例76

2.5.1 MC1530运算放大器76

2.5.2 741运算放大器79

2.6 场效应晶体管（FET）运算放大器82

2.6.1 FET差分放大器83

2.6.2 JFET运算放大器84

2.6.3 MOSFET运算放大器85

总结86

复习题86

练习题87

实验91

第3章 运算放大器的特性99

3.1 简介99

3.2 直流特性99

3.2.1 输入偏置电流99

3.2.2 输入失调电流101

3.2.3 输入失调电压103

3.2.4 总输出失调电压104

3.2.5 热漂移105

3.3 交流特性106

3.3.1 频率响应106

3.3.2 运算放大器的稳定性108

3.3.3 频率补偿112

3.3.4 摆率117

3.4 分析运算放大器的数据手册120

总结124

复习题125

练习题126

实验126

第4章 运算放大器的应用129

4.1 简介129

4.2 运算放大器的基本应用129

4.2.1 比例转换器／反相器129

4.2.2 加法放大器129

4.2.3 减法器131

4.2.4 加法-减法混合运算电路131

4.3 仪表放大器134

4.3.1 仪表放大器IC AD620136

4.4 交流放大器137

4.4.1 反相交流放大器137

4.4.2 同相交流放大器138

4.4.3 交流电压跟随器139

4.5 电压-电流（V/I）和电流-电压（I/V）转换器139

4.5.1 电压-电流转换器（跨导放大器）139

4.5.2 电流-电压转换（跨阻放大器）140

4.6 含有二极管的运算放大器电路141

4.6.1 半波整流电路141

4.6.2 全波整流电路142

4.6.3 峰值检测电路144

4.6.4 限幅电路144

4.6.5 钳位电路145

4.7 采样保持电路147

4.8 对数和反对数放大器148

4.9 乘法器和除法器152

4.9.1 模拟乘法器152

4.9.2 倍频技术154

4.9.3 平方电路155

4.9.4 相位角检测156

4.9.5 除法器156

4.9.6 平方根电路157

4.10 微分器158

4.11 积分器161

4.12 电子模拟计算169

4.13 运算跨导放大器（OTA）174

4.14 功率放大器181

4.14.1 输出级的分类181

4.14.2 功率转换效率（η）183

4.14.3 单片功率放大器184

总结190

复习题190

练习题191

实验194

第5章 比较器和波形发生器201

5.1 简介201

5.2 比较器201

5.2.1 比较器的应用204

5.3 迟滞比较器（施密特触发器）206

5.4 方波发生器（非稳态多谐振荡器）209

5.5 单稳态多谐振荡器211

5.6 三角波发生器213

5.7 正弦波振荡器214

5.7.1 RC相移振荡器216

5.7.2 韦恩电桥振荡器218

5.7.3 正交二阶振荡器220

5.7.4 函数发生器221

5.7.5 IC函数发生器223

总结224

复习题225

练习题225

实验227

第6章 稳压器233

6.1 简介233

6.2 串联运放稳压器233

6.3 集成稳压器234

6.3.1 固定电压串联稳压器234

6.4 通用723稳压器240

6.5 开关稳压器246

总结250

复习题250

练习题251

实验251

第7章 有源滤波器255

7.1 简介255

7.2 RC有源滤波器255

7.2.1 一阶低通滤波器257

7.2.2 二阶滤波器258

7.2.3 高阶低通滤波器261

7.2.4 高通有源滤波器263

7.2.5 带通滤波器264

7.2.6 带阻滤波器269

7.2.7 全通滤波器272

7.3 变换274

7.4 状态可变滤波器275

7.5 开关电容滤波器279

7.5.1 用单电容实现电阻280

7.5.2 开关电容积分器284

7.5.3 开关电容滤波器芯片286

7.6 利用OTA组成有源滤波器291

总结294

复习题295

练习题296

实验296

附录 滤波器设计的近似方法298

第8章 555计时器301

8.1 简介301

8.2 功能描述301

8.3 单稳态工作原理302

8.3.1 单稳态电路的应用305

8.4 非稳态工作状态309

8.4.1 非稳态工作模式的应用313

8.5 施密特触发器315

总结316

复习题316

练习题317

实验317

第9章 锁相环319

9.1 简介319

9.2 基本原理319

9.3 相位检测器／比较器321

9.3.1 模拟相位检测器321

9.3.2 数字相位检测器324

9.4 压控振荡器（VCO）326

9.5 低通滤波器328

9.6 单片锁相环329

9.7 PLL的应用334

9.7.1 倍频器／分频器335

9.7.2 频率变换335

9.7.3 AM检测（调幅检测）336

9.7.4 FM解调（调频信号解调）336

9.7.5 FSK解调器337

总结337

复习题338

练习题338

实验338

第10章 A/D和D/A转换器341

10.1 简介341

10.2 基本DAC技术342

10.2.1 加权电阻DAC342

10.2.2 R-2R阶梯型DAC344

10.2.3 反相R-2R阶梯型DAC346

10.2.4 乘积型DAC347

10.2.5 单片DAC347

10.3 A/D转换器350

10.4 直接型ADC351

10.4.1 并行比较（Flash）型A/D转换器351

10.4.2 计数型A/D转换器351

10.4.3 伺服跟踪型A/D转换器353

10.4.4 逐次逼近型转换器354

10.5 积分型ADC356

10.5.1 电荷平衡ADC356

10.5.2 双斜率型ADC356

10.6 DAC/ADC指标参数359

总结361

复习题362

练习题363

实验364

附录Ⅰ PSPICE教程367

附录Ⅱ 部分练习题答案371