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第1章 概述及目的1

1.1 模拟设计者的需求1

1.2 模拟集成电路技术优势的早期历史2

1.3 数字与模拟的实现：设计师的选择4

1.4 为什么要成为模拟设计师6

1.5 本书中的命名法6

1.6 本书的范围7

深入阅读7

第2章 信号处理基础知识回顾10

2.1 拉普拉斯变换、传递函数和零极点图10

2.2 一阶系统响应11

2.2.1 一阶系统在低频和高频处的估算13

2.2.2 一阶系统在短时间（t＜＜RC）内的阶跃响应14

2.2.3 具有特高频极点的一阶系统16

2.3 二阶系统17

2.3.1 二阶阻尼系统（理想情况下无阻尼，阻尼系数ζ=0）18

2.3.2 阻尼系数ζ＜1的二阶RLC电路系统18

2.3.3 品质因数“Q”21

2.3.4 阻尼系数ζ＜1的二阶系统的瞬态响应22

2.4 有阻尼的二阶系统的自由振荡24

2.5 对数衰减25

2.6 高阶系统26

2.6.1 有特高频极点的二阶电子系统26

2.6.2 极点广泛分布在实轴上的二阶系统27

2.6.3 利用传递函数的分母估计极点位置28

2.7 谐振电路的回顾29

2.8 利用能量的方法来分析无阻尼谐振电路29

2.9 级联系统的上升时间31

习题32

深入阅读34

第3章 二极管的物理特性和理想（后来的非理想）二极管的回顾35

3.1 绝缘体、良好的导体和半导体中的电流35

3.2 电子和空穴36

3.3 漂移、扩散、复合和激发38

3.3.1 漂移38

3.3.2 扩散39

3.3.3 激发和复合41

3.3.4 半导体中的总电流41

3.4 半导体掺杂的影响41

3.4.1 施主掺杂材料42

3.4.2 受主掺杂材料43

3.5 热平衡时的PN结43

3.6 正向偏置电压下的PN结45

3.7 反向偏置二极管47

3.8 理想的二极管方程48

3.9 二极管中存储的电荷49

3.9.1 耗散电容49

3.10 二极管在正向偏置下存储的电荷50

3.11 双极型二极管的反向恢复51

3.12 反向击穿51

3.13 二极管的数据表52

3.14 快速了解肖特基二极管54

习题54

深入阅读56

第4章 双极型晶体管模型57

4.1 简要历史57

4.2 基本的NPN型晶体管58

4.3 工作在不同区域的晶体管模型60

4.4 双极型晶体管的低频交流模型62

4.5 高频交流模型64

4.6 阅读晶体管数据表66

4.6.1 大信号参数（h FE和VCE，SAT）66

4.6.2 小信号参数（h k、Cμ、C π和r x）68

4.7 混合π模型的局限性70

习题71

深入阅读72

第5章 基本的双极型晶体管放大器及其偏置73

5.1 晶体管的偏置问题73

5.2 晶体管放大器76

5.2.1 共发射极放大器76

5.2.2 射极跟随器低频增益、输入阻抗和输出阻抗80

习题92

深入阅读94

第6章 放大器带宽估计技术96

6.1 开路时间常数介绍96

6.2 晶体管放大器的例子99

6.2.1 利用共发射极放大器的结果检测OCTC的合理性102

6.3 短路时间常数117

习题122

深入阅读124

第7章 先进的放大器和设计举例125

7.1 关于级联增益和负载效应的说明125

7.2 最坏情况下的开路时间常数计算126

7.3 射极跟随缓冲器的高频输出和输入阻抗132

7.4 自举电路142

7.5 极点分解153

习题156

深入阅读158

第8章 双极型晶体管高增益放大器及镜像电流源159

8.1 增加混合π模型的必要性159

8.2 基区宽度调制和扩展的混合π模型160

8.3 利用晶体管的数据表计算小信号参数162

8.4 构建模块163

8.4.1 双极型电流源的交流输出阻抗163

8.4.2 射极跟随器交流输入阻抗165

8.4.3 镜像电流源166

8.4.4 基本的镜像电流源的精确度和速度167

8.4.5 发射极有反馈的镜像电流源171

8.4.6 有“β助手”的镜像电流源171

8.4.7 级联镜像电流源172

8.4.8 威尔逊镜像电流源172

8.4.9 Widlar镜像电流源174

习题185

深入阅读186

第9章 场效应晶体管（FET）及其放大器187

9.1 场效应晶体管的早期历史187

9.2 基本信号MOSFET的定性讨论187

9.3 画出MOS器件的伏安特性曲线189

9.4 MOS小信号模型（低频）192

9.5 MOS小信号模型（高频）193

9.6 基本的MOS放大器193

9.6.1 源极跟随器194

9.6.2 共源极放大器194

9.6.3 共栅极放大器195

9.6.4 级联共源极放大器196

9.6.5 MOS镜像电流196

9.6.6 Try#1：共源极放大器198

9.6.7 Try#2：增加输出源极跟随器M2200

9.6.8 Try#3：增加级联晶体管M3203

9.7 基本的JFET207

习题212

深入阅读213

第10章 双极型晶体管和MOSFET的大信号转换214

10.1 介绍214

10.2 BJT大信号转换模型的发展214

10.3 BJT反向有效区215

10.4 BJT饱和216

10.5 BJT的发射结和集电结的耗散电容217

10.6 双极型晶体管的电荷控制和混合π参数之间的关系218

10.7 从数据表中求解耗散电容218

10.8 制造商的BJT测试220

10.9 电荷控制模型举例220

10.10 MOSFET的大信号转换238

习题240

深入阅读244

第11章 反馈系统245

11.1 反馈控制的介绍和一些早期历史245

11.2 负反馈放大器的发明245

11.3 控制系统基础247

11.4 环路增益和抗干扰性248

11.5 反馈回路的近似闭环增益249

11.6 极点位置、阻尼和相对稳定250

11.7 反馈对相对稳定的影响253

11.8 Routh稳定判据（又名“Routh测试”）254

11.9 相位裕度和增益裕度测试256

11.10 阻尼比和相位裕度之间的关系257

11.11 相位裕度、阶跃响应和频率响应257

11.12 回路补偿技术——超前和滞后网络260

11.13 一些有趣的反馈回路的附加评论261

习题285

深入阅读286

第12章 基本运算放大器的拓扑结构及案例分析288

12.1 基本运算放大器的工作288

12.2.1 差动输入级292

12.1.2 射极跟随器缓冲和输出“推挽”级293

12.2 简要回顾LM741运算放大器原理图295

12.3 运算放大器的一些实际限制296

12.3.1 电压偏移296

12.3.2 电压偏移随温度的漂移297

12.3.3 输入偏置和输入偏移电流298

12.3.4 差动输入阻抗298

12.3.5 转换速率298

12.3.6 输出阻抗和电容负载299

12.4 噪声299

习题301

深入阅读301

第13章 电流反馈运算放大器回顾303

13.1 传统的电压反馈运算放大器和“增益带宽积”常数模式303

13.2 传统的电压反馈运算放大器的转换速率限制304

13.3 电流反馈运算放大器305

13.4 没有转换速率限制的电流反馈运算放大器308

13.5 制造商的电流反馈放大器的数据表信息311

13.6 关于电流反馈运算放大器限制更详细的模型和一些评论312

习题313

深入阅读313

第14章 模拟低通滤波器315

14.1 介绍315

14.2 LPF基本知识回顾315

14.3 巴特沃思滤波器316

14.3.1 切比雪夫1型滤波器319

14.3.2 LPF的群时延323

14.3.3 贝塞尔滤波器326

14.4 巴特沃思滤波器、切比雪夫滤波器和贝塞尔滤波器的比较328

14.4.1 切比雪夫2型滤波器330

14.4.2 椭圆滤波器330

14.4.3 滤波器响应的比较331

14.5 滤波器的实现333

14.5.1 RLC梯形电路333

14.5.2 全通滤波器338

14.6 有源LPF的实现344

14.7 关于高通和带通滤波器的一些说明346

习题348

深入阅读349

第15章 无源器件、原型问题和印刷电路板布局案例分析350

15.1 电阻350

15.2 表面贴装电阻说明352

15.3 电阻类型说明352

15.3.1 金属绕线的寄生感抗说明354

15.4 电容355

15.5 电感357

15.6 印刷电路板布局问题的一些讨论358

15.6.1 电源旁路359

15.6.2 接地层359

15.6.3 印刷电路板线路宽度359

15.6.4 在接地层之上的印刷电路板线路的近似感抗360

15.7 关于原型工具的一些个入想法361

15.7.1 驱动器的实现363

习题367

深入阅读367

第16章 噪声369

16.1 电阻中的热（也称为“Johnson”或“白”）噪声369

16.1.1 如何添加噪声源372

16.1.2 串联或并联的噪声电阻372

16.1.3 在计算总噪声时所用的带宽是多少372

16.2 肖特基（“散粒”）噪声373

16.31 /f（“粉红色”或“闪烁”）噪声374

16.4 电阻中的过剩噪声375

16.5 “跳跃”噪声（也称为“爆破”噪声）375

16.6 双极型晶体管噪声375

16.7 场效应晶体管噪声376

16.8 运算放大器噪声模型376

16.9 噪声最优的运算放大器的选择378

16.10 信噪比379

16.10.1 噪声系数380

16.11 不是噪声的事情382

习题383

深入阅读384

第17章 其他有用的设计技术及轻松的结束385

17.1 热电路385

17.2 热传导传输的稳态模型385

17.3 热能存储386

17.4 利用热电路等效模型来确定静态半导体的结温388

17.5 机械电路等效389

17.5.1 机械系统389

17.5.2 电子系统390

17.6 跨导线性原则393

17.7 无限长电阻梯形电路的输入阻抗394

17.8 传输线问题394

17.8.1 求解有限长传输线的输入阻抗395

17.9 节点方程和克莱姆法则398

17.10 求解LRC电路的固有频率400

17.11 关于自然界中标度法的一些评论404

17.12 几何标度404

17.12.1 鱼/船速度（弗劳德定律）404

17.12.2 水果405

17.12.3 弯曲力矩405

17.12.4 身体的大小和热（伯格曼定律）405

17.12.5 大小和跳跃（博雷利定律）405

17.12.6 步行速度（弗劳德定律）405

17.12.7 电容406

17.12.8 电感406

17.12.9 电磁铁的升力407

17.13 关于SPICE模型的用途和弊端的一些个人评论407

习题408

深入阅读410

附录A412