《数字集成电路的分析与设计》

目录1

第一章 MOS晶体管1

§1.1引言1

§1.2MOS晶体管工作原理2

1.2.1增强型nMOS晶体管2

1.2.2增强型nMOS晶体管的电流方程4

1.2.3耗尽型nMOS晶体管6

1.2.4pMOS晶体管7

1.2.5MOS晶体管的电路模型7

1.3.1选择扩散8

§1.3MOS工艺技术8

1.3.2硅栅工艺9

1.3.3p阱CMOS工艺10

1.3.4n阱CMOS工艺13

§1.4版图的符号表示法15

§1.5版图设计规则17

§1.6MOS集成电路中的电阻和电容22

1.6.1电阻值的估算22

1.6.2电容的估算24

§1.7小结28

习题29

§2.2倒相器的基本特性30

第二章 MOS倒相器30

§2.1引言30

2.2.1直流传输特性32

2.2.2噪声容限32

2.3瞬态特性34

2.2.4功率延时乘积37

§2.3电阻负载MOS倒相器38

2.3.1直流传输特性38

2.3.2瞬态特性41

2.3.3功率延时乘积42

§2.4增强型MOSFET负载倒相器43

2.3.4电阻负载倒相器的设计43

2.4.1饱和增强型MOSFET负载倒相器44

2.4.2非饱和增强型MOSFET负载倒相器49

§2.5耗尽型MOSFET负载倒相器51

2.5.1直流传输特性51

2.5.2瞬态特性55

2.5.3功率延时乘积57

§2.6CMOS倒相器58

2.6.1直流传输特性58

2.6.2瞬态特性63

2.6.3功率延时乘积64

§2.7倒相器等效输出电容的估算66

§2.8小结67

习题67

第三章 MOS逻辑电路69

§3.1引言69

§3.2nMOS或非门电路69

§3.3nMOS与非门电路72

§3.4nMOS组合逻辑电路75

§3.5CMOS与非门电路79

§3.6CMOS或非门电路82

§3.7CMOS传输门83

3.7.1CMOS传输门的特性84

3.7.2含传输门的组合逻辑电路86

§3.8非标准CMOS电路88

§3.9小结89

习题89

第四章 双极型集成电路基础90

§4.1引言90

§4.2双极型晶体管的基本特性和模型90

4.2.1晶体管的埃伯斯一莫尔模型93

4.2.2晶体管的电荷控制模型97

4.2.3晶体管小信号混合π模型99

§4.3双极型集成电路工艺100

§4.4采用其它隔离技术的双极型工艺104

4.4.1硅局部氧化（LOCOS）工艺104

4.4.2集电极扩散隔离（CDI）工艺104

4.4.3深V形槽隔离工艺105

§4.5改进型的集成双极型晶体管结构106

4.5.1肖特基钳位的晶体管结构106

45.2多晶硅自对准结构107

4.5.3梳状连接结构109

§4.6其它集成电路元器件109

4.6.1集成电阻110

4.6.2集成电容112

4.6.3集成电感114

4.6.4二极管114

4.6.5双极型pnp晶体管115

§4.7双极型门电路结构116

4.7.1TTL逻辑门116

4.7.2发射极耦合逻辑（ECL）118

4.7.3集成注入逻辑（I2L）118

4.7.4肖特基I2L组合电路119

§4.8小结120

习题121

§5.1引言122

第五章 双极型集成逻辑电路122

§5.2晶体管—晶体管逻辑123

5.2.1DTL“与非”门简介123

5.2.2简易的TTL“与非”门123

5.2.3典型的TTL“与非门124

§5.3改进型的TTL门127

5.3.1肖特基钳位的TTL门电路（STTL）127

5.3.2低功耗肖特基钳位TTL（TTL（LS））128

5.3.4简单的TTL开关门129

5.3.3先进的肖特基钳位TTL门（ALSTTL）129

§5.4发射极耦合逻辑（ECL）131

§5.5集成注入逻辑（12L）134

§5.6接口电路138

5.6.1ECL和TTL之间的接口电路138

5.6.2I2L和TTL间的接口电路140

5.6.3MOS和TTL间的接口电路140

§5.7小结141

习题142

§6.2nMOSRS触发器144

§6.1引言144

第六章 集成触发器、单稳态电路和多谐振荡器144

§6.3钟脉冲控制触发器148

§6.4施密特触发器152

§6.5CMOSRS触发器158

§6.6钟脉冲CMOS触发器161

§6.7CMOS施密特触发器167

§6.8TTL触发器170

§6.9ECL触发器174

§6.10I2L触发器177

6.11.1CMOS单稳态电路179

§6.11单稳态电路及多谐振荡器179

6.11.2CMOS无稳态多谐振荡器180

6.11.3TTL单稳态电路181

§6.12定时电路555182

6.12.1555单稳态电路182

6.12.2555无稳态多谐振荡器183

§6.13小结186

习题187

第七章 存贮器190

§7.1引言190

§7.2顺序存取存贮器191

7.3.1ROM的存贮单元192

§7.3只读存贮器192

7.3.2地址译码器193

7.3.3ROM的设计与应用195

7.3.4ROM的SPICE模型分析实例198

§7.4随机存取存贮器207

7.4.1RAM的基本结构208

7.4.2静态RAM存贮单元210

7.4.3RAM的整体结构及设计212

7.4.4静态RAM的瞬时特性215

§7.5动态随机存取存贮器216

7.5.1四管动态MOS存贮单元217

7.5.2单管动态MOS存贮电路218

§7.6可编程逻辑阵列（PLA）220

§7.7可编程只读存贮器222

§7.8小结225

习题226

第八章 其它结构的集成电路227

§8.1引言227

§8.2Bi-CMOS集成电路227

§8.3电荷耦合器件230

§8.4砷化镓（GaAs）集成电路234

§8.5砷化镓集成电路制造工艺235

§8.6砷化镓晶体管237

§8.7MESFET的SPICE模型238

§8.8砷化镓逻辑电路240

8.8.1缓冲场效应晶体管逻辑240

8.8.2肖特基二极管场效应晶体管逻辑242

8.8.3直耦合场效应晶体管逻辑242

8.8.4组合逻辑电路243

8.8.5时序逻辑电路244

§8.9砷化镓大规模集成电路245

§8.10小结247

§9.2电路分析248

第九章 大规模集成电路的计算机辅助设计248

§9.1引言248

§9.3辅助制版251

§9.4逻辑模拟253

§9.5布图257

9.5.1门阵列设计模式258

9.5.2多元胞设计模式259

9.5.3任意元胞设计模式259

§9.6工艺模拟260

§9.7测试和自动检查263

§9.8小结265