本書全面講解了現代電子電路設計中的基本技術。通過本書的學習，讀者可以對模擬電路、數字電路及分立元件與集成電路技術有深入的理解。盡管大多數讀者可能不會從事集成電路設計的相關工作，但對于集成電路結構的深入理解，有助于讀者從系統設計的角度加深認識，從而消除系統設計中的隱患，增強集成電路的可靠性。
數字電路是電路設計的重要內容，但許多關于電子學的入門書僅將這部分內容列為補充知識，本書對數字電路和模擬電路的內容做了均衡的介紹。本書的創作完成得益于作者在精密數字設計領域多年的豐富工作經歷以及多年的教學總結。書中涉及內容廣泛，讀者可以根據需要選擇適當的內容用于兩個學期或者連續三個學期的學習。
本書說明
本書第5版對書中內容進行了更新，強化和改進了一些概念的講解，更利于讀者學習和掌握。
第2章強化了速度飽和的概念。第4章增加Rabaey和Chandrakasan的統一MOS模型的方式。本書第二部分和第三部分多次給出速度限制對數字電路和模擬電路的影響分析。
第7章在CMOS邏輯電路設計中介紹了觸發器和鎖存器等基本邏輯電路。近年來，閃存技術發展迅速，第8章重點補充了與閃存相關的存儲技術、主要電路及存在的問題等內容。當前，TTL電路已經被逐步取代，因此在第9章中相應減少了對該電路的介紹，增加了對正射極耦合邏輯電平（PECL）電路的簡短討論。
同時，在本書第三部分討論了速度飽和狀態下的偏置、失真及由此引起的一些新問題。第15章新增了達林頓對的相關內容。第16章改進了偏移電壓計算的方法，修正了帶隙材料的基準。第17章對FET中柵極電阻的討論則映射了在BJT中對基極電阻的討論，同時增加了對互補射極跟隨器頻率響應的擴展討論，也增加了FET頻率相關的電流增益影響的討論，包括其對源極跟隨器配置的輸入和輸出阻抗的影響。最后，更新了經典和普適的JONES混頻器討論方法。第18章用實例講解了新的偏移電壓計算方法，同時增加了對MOS運算放大器補償的討論。
本書具有鮮明的特點，可以歸納如下：
所有實例均采用了結構性問題求解方法。
每章都提供了相關的電子應用案例。
每章開始都介紹了與本章內容相關的電子學領域技術的重要發展歷程。
重點強調設計要點，給出了大量的實際電路設計案例。
本書設計實例中充分利用了SPICE仿真軟件。
在SPICE中整合了器件模型。
整合了網站素材。
至少增加了35%的習題。
可以從McGrawHill獲得最新的PowerPoint幻燈片。
提供流行的自適應學習工具：Connect、LearnSmart及SmartBook。
修訂和擴展了流行的ElectroniceinAction功能，包括IEEE社團、SPICE的歷史發展、身體傳感器網絡、JONES混頻器、高級CMOS技術、閃存增長、低壓差分信號（LVDS）和全差動放大器。
深入理解微電子電路設計
前言
書中首先介紹了數字電路，便于非電子工程專業的學生學習，尤其是計算機工程或計算機科學專業的學生學習，因為他們往往只學習電子學系列課程中的第一門課程。
本書數字電路部分主要介紹邏輯門和存儲單元設計。第6章和第7章全面介紹了NMOS和PMOS邏輯設計。第8章介紹了存儲器單元及其周邊電路。第9章介紹了有關雙極型邏輯設計，包含ECL、CML和TTL等。由于MOS工藝的重要性，書中對雙極型邏輯相關內容做了刪減。書中沒有涉及任何有關邏輯模塊層次的設計，因為在數字設計課程中會對此進行全面介紹。
本書第一和第二部分僅僅關注的是晶體管的大信號特征，這樣可以讓讀者在學會將電路拆分成不同模塊（可能是不同結構）進行直流和交流小信號分析之前，對器件特性和電流電壓特性進行深入了解（小信號概念在第三部分的第13章中介紹）。
盡管本書涉及數字電路的篇幅比大多數圖書要多，但仍有超過50%的篇幅介紹的是傳統的模擬電路，即本書第三部分。第10章介紹了放大器概念和經典的理想運算放大器電路。第11章詳細討論了非理想運算放大器。第12章給出了大量運算放大器應用實例。第13章全面介紹了二極管、BJT晶體管和FET（場效應管）的小信號模型的研究方法，其中的BJT晶體管和FET采用的都是混合π模型和π模型。第14章深入討論了單級放大器設計和多級交流耦合放大器，對耦合電容和旁路電容設計。第15章討論了直流耦合多級放大器，并介紹了運算放大器的原型電路。第16章繼續介紹集成電路設計中的重要結論，并研究了經典μA741運算放大器。第17章研究了晶體管的高頻模型，討論了高頻電路特性，并詳細介紹了用于估算低頻和高頻主極點的重要的短路和開路時間常數技術。第18章給出了晶體管反饋放大器的實例，并探討了它們的穩定性和補償，同時在第18章中總結了關于高頻LC、負gm和晶體振蕩器的相關討論。
設計
在工程師培訓中，設計仍然是一個較難的課題。本書定義了非常清晰的問題求解方法，利用該方法可以加深學生對于設計相關問題的理解能力。書中提供的設計實例有助于建立對設計流程的了解。
本書第二部分直接切入與NMOS和CMOS邏輯門設計相關的問題。在整本書中都討論了器件的影響和無源元件的容限問題。當前，由于電池供電的低功耗、低電壓設計變得越來越重要，邏輯設計實例的電源電壓關注更低的電源電壓。同時，書中一直貫穿著對計算機技術的利用，包括利用MATLAB、電子表格或者利用計算機高級語言來開發設計選項等。
本書模擬電路部分一直強調采用設計模擬決策的方法。在任何適合的情況下，都在標準混合π模型表示的基礎上將放大器特性表達式進行了簡化。例如，在絕大多數圖書中放大器的電壓增益表達式只能寫為Av=gmRL，而隱藏了電源電壓作為基本設計變量這一事實。本書對此表達式進行了改進，將雙極型晶體管的電壓增益近似為gmRL10VCC，或將FET的電壓增益近似為gmRLVDD，明確地揭示了放大器設計與電源供電電壓選擇的關系，為共發射極放大器和共源極放大器的電壓增益提供了一種簡單的一階設計估算方法。雙極型放大器的增益優勢也顯而易見。只要有可能，書中經常會給出近似估算此類性能的技巧和方法。雙極型電路和FET電路之間的比較和設計權衡貫穿了第三部分內容。
在第1章結尾處介紹了最差情況分析和蒙特卡洛分析技術。傳統的本科生課程并不會包含這些內容，但是這卻是在面臨較多的元件容限和差異情況下進行電路設計時需要具備的重要技能，在本書的例子和習題中對采用標準元件和給定元件容限的電路利用該技術都進行了討論。
習題與指導
在每章的最后都給出專門的設計習題、計算機習題和SPICE習題。設計習題用符號表示，計算機習題用符號表示，SPICE習題用符號表示。習題對書中的內容而言十分重要，更難或需要花費更多時間的習題用*和**表示。此外，書中所有圖標都制成了PowerPoint文件，可以從Connect提供的教師資源部分獲得，也可從網站上進行檢索。從中還可以找到制作成PowerPoint幻燈片的指導和注意事項。
McGrawHill SmartBook
SmartBook由智能和自適應LearnSmart引擎提供支持，是目前第一個也是唯一一個提供持續自適應閱讀體驗的平臺。通過區分學生所知道的內容和他們最容易忘記的概念，SmartBook為每個學生提供個性化內容。閱讀不再是一種被動和線性的體驗，而是一種引人入勝且充滿活力的體驗，學生更有可能掌握并記住重要的概念，為課堂做好準備。SmartBook包含功能強大的報告，可識別學生需要學習的特定主題和學習目標。這些有價值的報告還可以讓教師深入了解學生如何通過教材內容進行學習，并有助于掌握課堂效果，從而集中寶貴的課堂時間為學生提供個性化的反饋及定制評估。
SmartBook如何運作？每個SmartBook包含四個組件：預習、閱讀、練習和復習。從每章的初步預習和關鍵目標學習開始，讓學生閱讀材料，并根據他們對練習不斷適應的反應，引導他們實踐最需要的主題，繼續閱讀和練習。SmartBook指導學生復習他們最有可能忘記的內容，以確保學生掌握概念，并記住重要的內容。
電子版教材
教師和學生都可以從CourseSmart購得此書。CourseSmart是一個在線資源，學生可以從中購買完整的電子版在線教材，而花費幾乎是傳統教材的一半。購買電子教材可以讓學生充分利用CourseSmart網絡工具的優勢進行學習，這些工具包括全文搜索、做筆記和高亮顯示，以及便于同學之間分享筆記的email工具。如要了解有關CourseSmart的更多信息，請與銷售代理聯系或登錄www.CourseSmart.com進行咨詢。
COSMOS
COSMOS是完整的在線解決方案指導系統，教師可以從McGrawHill的COSMOS電子解決方案手冊中獲益。COSMOS可為任課教師生成多項習題布置給學生，同時還可將教師自己設計的習題傳輸到軟件中，更多信息請聯系McGrawHill的銷售代理。
利用計算機和SPICE電路分析軟件
本書將計算機作為輔助工具，作者堅信這樣做絕對要比只采用SPICE電路分析軟件要好。如今，相比費力地將復雜的方程組簡化成某種易于處理的分析形式，大家通常更愿意利用計算機來研究復雜設計問題。書中多處給出了利用計算機，采用電子表格、MATLAB和（或）高級語言程序來建立迭代估算方程的實例。MATLAB還可用于生成奈奎斯特圖和伯德圖，對于蒙特卡洛分析而言非常有用。
另外，整本書中都有SPICE的使用，SPICE仿真結果也全都給出，在習題集中也包含了大量SPICE習題。只要有所幫助，在絕大多數實例中都采用了SPICE分析。本書仍然強調了SPICE中直流分析、交流分析、瞬態分析以及傳輸函數分析模式的區別與使用。在每種半導體器件的介紹之后都對其SPICE模型進行了討論，每種模型都給出了典型的SPICE模型參數。使用SPICE可以輕松檢查本書中的絕大多數問題，并建議學生自己尋找答案。
致謝
感謝對本書編寫及籌備做出貢獻的工作者。我們的學生在對原稿的潤色上提供了極大的幫助，并盡力完成了原稿的多次修訂。一直以來，我們的系領導，奧本大學的J. D. Irwin和弗吉尼亞大學的J. C. Lach，高度支持員工努力寫出更高水平的教材。
感謝下面所有的審閱和審查人員：
David Borkholder， 羅切斯特理工學院；
Dimitri Donetski， 布法羅大學；
Barton Jay Greene， 北卡羅來納州立大學；
Marian Kazimierczuk， 萊特州立大學；
JihSheng Lai， 弗吉尼亞理工學院和州立大學；
Dennis Lovely， 新不倫瑞克大學；
Kenneth Noren， 愛達荷大學；
Marius Orlowski， 弗吉尼亞理工大學。
還要感謝J. F. Pierce和T. J. Paulus的課堂練習“電子應用”給我們帶來的靈感。Blalock教授多年前就跟隨Pierce教授學習有關電子學內容，至今仍盛贊他們早已絕版的教材中所采用的諸多分析技術。
那些熟悉Don Pederson教授的“Yellow Peril”的人會在整本書中看到它的影響力。在Jaeger教授成為佛羅里達大學Art Brodersen教授的學生之后不久，他很幸運地獲得了Pederson的書，并從頭到尾進行了仔細研究。
我們要感謝羅馬尼亞ClujNapoca技術大學的Gabriel Chindris幫助創建NI Multisim示例的模擬。
最后，感謝McGrawHill團隊的支持，包括環球出版社的Raghothaman Srinivasan、產品開發員Vincent Bradshaw、市場經理Nick McFadden、項目經理Jane Mohr。
在寫作本書的過程中，我們盡力將自身在模擬和數字設計領域的業界背景與多年的課堂經驗融合在一起，希望能獲得一定程度的成功。歡迎大家提出建設性意見和建議。
Richard C. Jaeger
奧本大學
Travis N. Blalock
弗吉尼亞大學
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