CMOS器件及其应用

第1章MOS晶体管的结构与工作

1.1CMOS器件的特点与种类

1.2MOS晶体管的工作原理

1.2.1MOS晶体管的结构与符号

1.2.2MOS晶体管的工作原理

1.2.3PMOS晶体管

1.2.4夹断与沟道长度调制

1.3模拟电路中的衬底偏置效应

1.3.1当源极一基底间加偏置时，阈值电压变化

1.3.2加反向偏置时，阈值电压上升

1.4MOS晶体管的噪声

1.4.1沟道电阻产生的热噪声

1.4.2闪烁噪声(l／f噪声)

1.4.3PMOS晶体管的l／f噪声小

1.4.4降低l／f噪声的要点

第2章MOS器件的小信号等效电路

2.1小信号等效电路

2.1.1三个小信号参数gm、gmb、go

2.1.2在强反型状态下饱和区中的工作

2.1.3源区与基底等电位时

2.2弱反型状态下的漏极电流

2.2.1漏极电流与VGS呈指数关系

2.2.2弱反型区与强反型区的分界

2.3耗尽型晶体管

2.3.1增强型是基本的MOS晶体管

2.3.2耗尽型即使VGS=OV也有漏极电流流动的器件

第3章MOS放大电路基础

3.1基本放大电路

3.1.1源极接地放大电路

3.1.2栅极接地放大电路

3.1.3漏极接地放大电路

3.2栅源放大电路

第4章放大电路的频率特性

4.1滤波器的特性

4.2决定频率特性的要素

4.2.1输出端一侧的低通滤波特性

4.2.2高频截止频率ωpo

4.2.3输入端的滤波特性

4.2.4信号通过输入输出间电容的传输

4.3放大电路的频率特性

4.3.1源极接地放大电路的频率特性

4.3.2栅源放大电路的频率响应特性

第5章模拟电路的噪声

5.1噪声传播的要素

5.1.1通过寄生电容混入的噪声

5.1.2通过寄生电感混入的噪声

5.1.3通过寄生(基底)电阻混入的噪声

第6章差动放大电路

6.1差动放大电路

6.2差动电压增益与同相电压增益

6.3差动放大电路的容许输入范围

第7章偏置电路与参考电源电路

7.1基本电流源电路

7.2栅源电流源电路

7.3低电源电压用电流源电路

7.4参考电压源电路

7.5参考电流源电路

第8章比较电路

8.1采样-保持电路

8.1.1理想的采样-保持电路的基本动作

8.1.2实际的采样-保持电路的问题

8.2放大器与锁存电路的瞬态响应特性

8.2.1放大电路的瞬态响应特性

8.2.2锁存电路韵瞬态响应特性

8.3前置放大器与锁存电路组合的高速比较器

8.4高速锁存电路消除失调的方法

8.5比较器的输出缓冲电路

第9章OP放大器电路

9.12级结构的CMOSOP放大器

9.1.1基本电路是差动放大+源极接地

9.1.2没有相位补偿时会产生振荡

9.1.3相位补偿电容器利用米勒效应

9.1.4两个极点相互远离极点分隔

9.1.5给Cc串联Rc的效果

9.2AB级输出电路

9.2.1源极接地电路中的负载驱动

9.2.2基于CMOS的一般的AB级输出电路

9.2.3漏极接地(源极跟随器)AB级输出电路

9.3OP放大器的其他重要特性

9.3.1输入失调电压

9.3.2同相输入电压范围

9.3.3共模抑制比(CMRR)

9.3.4转换速率

9.4单级CMOSOP放大器

9.4.1望远镜式OP放大器

9.4.2折叠式栅源OP放大器

第10章CMOS逻辑电路的基本结构

10.1CMOS反相器

10.1.1CMOS反相器的结构

10.1.2CMOS反相器的特性

10.1.3逻辑阈值电压

10.1.4过渡区中的输出电压

10.1.5电阻近似

10.2CMOS的特点

10.2.1功耗低

10.2.2能够在低电压下工作／工作电压范围宽

10.2.3噪声余量大

10.2.4容易集成化

10.2.5输入阻抗高

10.2.6基于输入电容的暂存记忆

10.3基本逻辑电路

10.4正逻辑与负逻辑

10.5基本电路

10.5.1反相器

10.5.2NAND门

10.5.3NOR门

10.5.4AND，OR门

10.5.5传输门

10.5.6时钟脉冲门

10.5.7ExclusiveOR，NOR门

10.5.8触发器

10.6CMOS的保护电路

10.6.1输入保护电路

10.6.2输出的保护

10.6.3电源／GND争动时的保护

第11章CMOS器件的种类与特征

11.1CMOS标准逻辑

11.2存储器

11.2.1ROM

11.2.2RAM

第12章标准逻辑IC的功能与使用方法

12.1组合逻辑电路

12.1.1门电路

12.1.2门电路的应用例

12.1.3特殊门

12.1.4开路漏极

12.1.5模拟开关

12.1.6总线缓冲器

12.1.7双向总线缓冲器

12.1.8总线缓冲器与总线的连接

12.1.9多路转换器／逆多路转换器／选择器

12.1.10在多变数1输出逻辑电路中的应用

12.1.11译码器／编码器

12.1.12使用译码器的CPU周边LSI的选择

12.2时序逻辑电路

12.2.1锁存器

12.2.2锁存器的应用例

12.2.3总线数据的暂存记忆

12.3触发器

12.3.1触发器的动作

12.3.2触发器的应用例

12.3.3总线的数据分配&保持电路

12.3.4计数器

12.3.5计数器的串级连接例

12.3.6移位寄存器

12.3.7移位寄存器的应用例

12.3.8单稳多谐振荡器

12.3.9单稳多谐振荡器的应用例

第13章CMOS逻辑IC的接口技术

13.1CMOS器件的电学特性

13.2CMOS器件的接口

13.3CMOS器件的标准接口

13.3.1CMOS的输入输出特性

13.3.2CMOS电平与TTL电平

13.3.3CMOS电平的趋势

13.4接口技术

13.4.1扇出端数

13.4.2三态输出与输出冲突

13.4.3上冲／下冲，反射，激振噪声

13.4.4线连“或”电路与从低电压向高电压的电平变换

13.5电压变换接口

13.5.1从高电压向低电压变换的接口

13.5.2输出的容忍功能

13.5.3从低电压向高电压的接口

13.5.4高→低／低→高双向电压变换接口

13.6危险

13.6.1危险引起的麻烦

13.6.2晶体管与CMOS逻辑的接口

13.6.3高速接口(单端与差动传送)

13.6.4单端

13.6.5差动传送(异动)

第14章CMOS器件的失效模式

14.1器件自身的失效

14.2失效模式

14.3外来因素引起的失效

14.3.1ESD引起的损伤

14.3.2闩锁引起的损伤

　　本书共分14章，主要介绍了CMOS模拟电路和数字电路这两方面知识。书本引用了大量图、表，内容偏重于各种器件、电路的应用，方便读者理解。本书适用于电子电路设计、应用微电子等专业的本科生、研究生的教学参考书，对于在相关领域工作的年轻的电子工程技术人员也具有实用参考价值。　　本书主要介绍CMOS模拟电路和数字电路。模拟电路部分包括放大电路及其频率特性、模拟电路的噪声、差动放大电路、偏置电路和参考电源电路、比较电路，以及OP放大器。数字电路部分介绍基本逻辑电路、CMOS器件的特点、标准逻辑IC的功能及使用方法、CMOS逻辑IC的特性，以及CMOS器件的失效模式。为了便于理解，引用了大量图、表，内容偏重于各种器件、电路的应用。　　本书可作为电子电路设计、应用微电子等专业的本科生、研究生的教学参考书，对于在相关领域工作的年轻的电子工程技术人员也具有实用参考价值。