基本信息
- 原书名：Analog Circuit Design：Discrete ＆ Integrated
- 作者： （美）赛尔吉欧·弗朗哥（Sergio Franco）
- 译者： 雷鑑铭
- 丛书名： 国外电子与电气工程技术丛书
- 出版社：机械工业出版社
- ISBN：9787111577812
- 上架时间：2018-1-23
- 出版日期：2017 年9月
- 开本：16开
- 版次：1-1
- 所属分类：工业技术 > 电工技术 > 电路 > 模拟电路
教材
编辑推荐
本书是针对电子工程专业中致力于将模拟电子学作为自身事业的学生和集成电路设计工程师而准备的。前三章介绍二极管、双极型晶体管和MOS场效应管，注重较为传统的分立电路设计方法，有助于学生通过物理洞察力来掌握电路基础知识；后续章节介绍模拟集成电路子模块、典型模拟集成电路、频率和时间响应、反馈、稳定性和噪声等集成电路内部工作原理（以优化其应用）。本书涵盖的分立与集成电路设计内容，有助于培养读者的芯片设计能力和电路板设计能力。
本书特色
涵盖双极型和CMOS工艺。数字电子技术中CMOS工艺占主导地位，模拟电子技术则同时采用CMOS和双极型工艺，而后者是BiCMOS工艺的基本组成部分和高质量模拟芯片的工艺选择。
涵盖分立和集成电路设计。当前模拟系统的终极形式依然是集成电路化，而测试和应用常需要诸如ad-hoc分立设计的辅助功能来实现调节和接口功能。在众多的应用选择中，双极型晶体管（BJT）仍是使用广泛且可满足各种需求的分立器件。
涵盖深度半导体理论知识。模拟功能总是植根于物理现象，模拟工程师（特别是集成电路设计工程师和产品/工艺/可靠性工程师）需要精通半导体物理知识以优化电路功能。
作者简介
赛尔吉欧·弗朗哥（Sergio Franco） 出生在意大利，1980年开始在美国旧金山州立大学电气工程系授课，期间获得了伊利诺伊大学香槟分校博士学位，成为该系荣誉教授。在就任现职之前，Franco博士拥有广泛的行业经验，在诸如固态物理学、模式识别、集成电路（IC）设计、医学电子、日用电子和汽车电子等领域工作过，发表论文颇丰，Franco博士还是《Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits》（McGraw-Hill Education，2014）和《Electric Ciruit Fundamentals》（Oxford University Press，1995）两本教科书的作者。
内容简介
本书以半导体物理理论为基础，注重阐述模拟电路技术和BiCMOS技术，注重物理概念的诠释，强调模拟电路的分立和集成设计。全书主要内容有：pn结二极管、双极型晶体管、MOS场效应晶体管，以及模拟集成电路的组成、频率响应、时间响应、反馈、稳定性和噪声。本书适合作为电类专业本科生和相关专业本科生的模拟电路教材。
作译者
这本教材是为那些学习电子工程专业且以模拟电子学为自身事业的学生而准备的。模拟集成电路设计者、产品/工艺/可靠性工程师、测试/测试开发工程师，以及模拟应用/市场/用户支持工程师的需求量总是很大的。本书是我多年以来在旧金山州立大学任教经验的成果，在那里我潜心培养了成百上千位被硅谷高薪聘用的学生，他们分散在各个不同的模拟电路岗位上。这里介绍本书的三个重要特点。
●同时包括双极型和CMOS技术。虽然数字电子学中CMOS技术占据主导地位，模拟电子学同时依靠CMOS和双极型，但后者是高性能模拟电路的选择以及BiCMOS技术的基础。
●同时包括分立和集成设计。虽然现今一个模拟系统的最终形式有可能是集成电路类型，但测试和应用通常要求一些辅助功能，例如调节和界面互连，这些最好用专门的分立设计方法来实现。（任何熟悉这项工作且被公认为模拟应用/测试/测量领域领导者的人，都将赞同这一点，例如Jim Wlilliams和Robert Pease。）在这方面，BJT有很多现成的分立类型，以适应各种不同的需求，包括实验室内的实用性试验。另外，出于教学需要，在处理复杂集成电路之前先介绍简单的分立电路是明智的。
●适当深度地介绍了半导体理论，以满足工业生产中工程师对这些知识的日常需求。每一种模拟功能总离不开一个物理现象，所以模拟工程师，特别是IC设计者和产品/工艺/可靠性工程师，需要精通半导体物理知识以使电路在最佳状态运行。
本书结构
本书分为两部分。
●第一部分主要介绍二极管（见第1章）、BJT（见第2章）和MOSFET（见第3章）。就这部分而言，它适合作为初级电子学的第一门课。这些内容是按照电子行业科技进展的顺序排列的。然而，由于第2章和第3章是分开的，希望交换BJT和MOSFET教学顺序的教师也可以轻易实现。无论顺序如何，第3章都可以比第1章和第2章更快地讲授完毕，因为学生已经学习了直流偏置和大/小信号模型的内容。
●第二部分包括模拟IC单元电路（见第4章）、典型模拟IC（见第5章）、频率和时间响应（见第6章）以及负反馈、稳定性和噪声（见第7章）。这部分适合作为模拟IC分析设计的本科生/研究生级的课程。在这部分，BJT和MOSFET通常一起讨论，以区分两者的异同点。
每一章提供了与其主题相关的相当广泛的覆盖范围，所以每一章需要较长篇幅。全部内容超过了通常情况下两学期或者四学期的课程，这为教师在选讲内容上留有余地。而且，作者认为学生在学习第6章中更具挑战性的频率和时间响应之前，需要熟练掌握低频电路。然而，教师可以通过跳过第一部分中的合适主题来更改选讲范围，以更充分地讲授第6章的选定主题。
正如提到的那样，第一部分集中讲授基本晶体管电路，侧重于传统的分立设计方法。从教育学角度来看，先学习单管电路再学习多管系统是合理的，如果在实验室中完成这一部分效果将会更好，因为在那里更容易研究简单电路。实际上，在这个水平的学习中，与计算机仿真相比，实验室可以提供更加有价值的学习环境。分立电路有一个众所周知的缺点，就是需要用到耦合/旁路电容，这就增加了一个使学生分散注意力的因素，因为学生想要充分掌握这些电容的功能是很花费时间的。认识到这点，我尝试通过具体例子来阐述电容（见图2.55和图3.60）。
在分立电路之后，本书进入集成电路部分。集成和分立方法在4.1节中进行对照；同时，两者的直观区别在习题4.3中进行了讨论。第二部分先介绍模块的复杂性，再讨论典型模拟IC，再讨论IC动态特性，最后讲述工作在负反馈下的IC，以及稳定性考虑、频率补偿和噪声。这部分是为IC设计者所准备的，但同时适用于所有与制造、测试和应用相关的其他种类工程师。目前数量最多的应用工程师，需要同时精通技术（以做出有根据的选择）和IC内部工作原理（以优化其应用）。本书的目的是在芯片设计能力和印制电路板设计能力之间促成一个平衡。
书中配套的网站为教师提供了习题答案手册和PPT 关于本书教辅资源，只有使用本书作为教材的教师才可以申请，需要的教师可向麦格劳·希尔教育出版公司北京代表处申请，电话：010-5799 7618/7600，传真：010-5957 5582，电子邮件：instructorchina@mheducation.com。——编辑注，以及一系列有用的网站链接和勘误表。对于任何可能的勘误提醒，作者表示感激。
可从www.CourseSmart.com上得到本书电子版。利用CourseSmart网站可以节省可观的纸版教材打印费用，减少对环境的影响，并获得强大的网络学习工具。电子书允许读者进行全文搜索、添加重点和标注，以及与他人分享笔记。CourseSmart所精选的电子书数量是最多的。访问www.CourseSmart.com以了解更多内容并尝试学习一个样章。
动机
在试用了一些其他的教材后，我决定自己撰写一部，一方面用于回答学生关注的问题，另一方面将自己对怎样更好地为研究生服务的想法付诸实践，这些学生通常都会继续从事电子行业。接下来列出的是学生关注最多的问题。
●需要参照众多的示例，特别是在工作中工程师们每天都会遇到的那些。我精心编写了每一个例题和章后习题，以满足两个大概的需求：一是帮助学生在学习过程中获得对数量级的直观印象（例如例1.8），二是通过一个电路在不同情形或不同复杂度等级下的变化，来加深学生的理解（参见图1.18～图1.20）。在这个方面，我努力强调通过思考和物理直觉来获得一个系统的问题求解方法，而非进行生搬硬套的计算。因为这是物理层面上的理解，而非数学上的处理或是计算机上的仿真，这种理解植根于学生的设计创造力，而这点又是工作中所需求的。本书还包括一些工程师每天都要用到的很有价值的经验法则（参见1.8节和1.9节）。在任意可能的时候，都应该提醒学生运用直觉和物理洞察力来预测数学计算或计算机仿真得到的值，并检测是否与物理实际相符合（关于物理洞察力参见例6.5和图7.93）。
●书中应包含SPICE仿真。本书集成的SPICE部分，既作为教学目标以使学生更直观地理解新概念（参见图4.66），也作为验证工具以处理复杂计算。如果计算结果和仿真结果有显著差别，学生就需要说明可能的原因（见例5.2）。最后，SPICE可用来显示那些对于手工计算而言过于复杂的细微差别（见例6.11）。现在能获得的SPICE版本非常多。与其指定某个特定版本，不如使电路的原理图设计足够简单，这样学生就可以花数分钟在他喜欢的SPICE版本上将电路建立起来。
●对基本半导体概念进行介绍。我所在学校（一所州立大学）的多数毕业生从事各种各样的职位，从IC设计者到产品和可靠性工程师、测试和测试开发工程师，以及应用和用户支持工程师，在这种情况下一个广阔的知识背景远比一种有限的知识专精要重要得多。对半导体物理原理的基本理解是这个背景中的一个整体模块，特别是对将来的产品工程师和可靠性工程师而言。
●顺应现今形象化地面向读者的学习趋势，本书包含了众多的图。多数图由并行排列的两个或多个部分组成，通过不同的电路情况、模型、时间帧或因果关系，来直观显示同一概念的不同方面（参见图1.59）。并且，分析过程中涉及的最为相关的公式都直观地列举出来，这对学生准备课堂测验和考试时尤为有用。在合适的时候，一整组公式会列为表格，以便于比较（参见图3.50）。
我尝试使用原汁原味的教材格式来解决上述这些问题。每一章的开头都有简短的历史背景和动机框架，紧接着是对本章所包含主题的简要概述，其后就是章节本身。每章以各种精挑细选的强调直觉和物理洞察力的习题作为结尾。
●同时包括双极型和CMOS技术。虽然数字电子学中CMOS技术占据主导地位，模拟电子学同时依靠CMOS和双极型，但后者是高性能模拟电路的选择以及BiCMOS技术的基础。
●同时包括分立和集成设计。虽然现今一个模拟系统的最终形式有可能是集成电路类型，但测试和应用通常要求一些辅助功能，例如调节和界面互连，这些最好用专门的分立设计方法来实现。（任何熟悉这项工作且被公认为模拟应用/测试/测量领域领导者的人，都将赞同这一点，例如Jim Wlilliams和Robert Pease。）在这方面，BJT有很多现成的分立类型，以适应各种不同的需求，包括实验室内的实用性试验。另外，出于教学需要，在处理复杂集成电路之前先介绍简单的分立电路是明智的。
●适当深度地介绍了半导体理论，以满足工业生产中工程师对这些知识的日常需求。每一种模拟功能总离不开一个物理现象，所以模拟工程师，特别是IC设计者和产品/工艺/可靠性工程师，需要精通半导体物理知识以使电路在最佳状态运行。
本书结构
本书分为两部分。
●第一部分主要介绍二极管（见第1章）、BJT（见第2章）和MOSFET（见第3章）。就这部分而言，它适合作为初级电子学的第一门课。这些内容是按照电子行业科技进展的顺序排列的。然而，由于第2章和第3章是分开的，希望交换BJT和MOSFET教学顺序的教师也可以轻易实现。无论顺序如何，第3章都可以比第1章和第2章更快地讲授完毕，因为学生已经学习了直流偏置和大/小信号模型的内容。
●第二部分包括模拟IC单元电路（见第4章）、典型模拟IC（见第5章）、频率和时间响应（见第6章）以及负反馈、稳定性和噪声（见第7章）。这部分适合作为模拟IC分析设计的本科生/研究生级的课程。在这部分，BJT和MOSFET通常一起讨论，以区分两者的异同点。
每一章提供了与其主题相关的相当广泛的覆盖范围，所以每一章需要较长篇幅。全部内容超过了通常情况下两学期或者四学期的课程，这为教师在选讲内容上留有余地。而且，作者认为学生在学习第6章中更具挑战性的频率和时间响应之前，需要熟练掌握低频电路。然而，教师可以通过跳过第一部分中的合适主题来更改选讲范围，以更充分地讲授第6章的选定主题。
正如提到的那样，第一部分集中讲授基本晶体管电路，侧重于传统的分立设计方法。从教育学角度来看，先学习单管电路再学习多管系统是合理的，如果在实验室中完成这一部分效果将会更好，因为在那里更容易研究简单电路。实际上，在这个水平的学习中，与计算机仿真相比，实验室可以提供更加有价值的学习环境。分立电路有一个众所周知的缺点，就是需要用到耦合/旁路电容，这就增加了一个使学生分散注意力的因素，因为学生想要充分掌握这些电容的功能是很花费时间的。认识到这点，我尝试通过具体例子来阐述电容（见图2.55和图3.60）。
在分立电路之后，本书进入集成电路部分。集成和分立方法在4.1节中进行对照；同时，两者的直观区别在习题4.3中进行了讨论。第二部分先介绍模块的复杂性，再讨论典型模拟IC，再讨论IC动态特性，最后讲述工作在负反馈下的IC，以及稳定性考虑、频率补偿和噪声。这部分是为IC设计者所准备的，但同时适用于所有与制造、测试和应用相关的其他种类工程师。目前数量最多的应用工程师，需要同时精通技术（以做出有根据的选择）和IC内部工作原理（以优化其应用）。本书的目的是在芯片设计能力和印制电路板设计能力之间促成一个平衡。
书中配套的网站为教师提供了习题答案手册和PPT 关于本书教辅资源，只有使用本书作为教材的教师才可以申请，需要的教师可向麦格劳·希尔教育出版公司北京代表处申请，电话：010-5799 7618/7600，传真：010-5957 5582，电子邮件：instructorchina@mheducation.com。——编辑注，以及一系列有用的网站链接和勘误表。对于任何可能的勘误提醒，作者表示感激。
可从www.CourseSmart.com上得到本书电子版。利用CourseSmart网站可以节省可观的纸版教材打印费用，减少对环境的影响，并获得强大的网络学习工具。电子书允许读者进行全文搜索、添加重点和标注，以及与他人分享笔记。CourseSmart所精选的电子书数量是最多的。访问www.CourseSmart.com以了解更多内容并尝试学习一个样章。
动机
在试用了一些其他的教材后，我决定自己撰写一部，一方面用于回答学生关注的问题，另一方面将自己对怎样更好地为研究生服务的想法付诸实践，这些学生通常都会继续从事电子行业。接下来列出的是学生关注最多的问题。
●需要参照众多的示例，特别是在工作中工程师们每天都会遇到的那些。我精心编写了每一个例题和章后习题，以满足两个大概的需求：一是帮助学生在学习过程中获得对数量级的直观印象（例如例1.8），二是通过一个电路在不同情形或不同复杂度等级下的变化，来加深学生的理解（参见图1.18～图1.20）。在这个方面，我努力强调通过思考和物理直觉来获得一个系统的问题求解方法，而非进行生搬硬套的计算。因为这是物理层面上的理解，而非数学上的处理或是计算机上的仿真，这种理解植根于学生的设计创造力，而这点又是工作中所需求的。本书还包括一些工程师每天都要用到的很有价值的经验法则（参见1.8节和1.9节）。在任意可能的时候，都应该提醒学生运用直觉和物理洞察力来预测数学计算或计算机仿真得到的值，并检测是否与物理实际相符合（关于物理洞察力参见例6.5和图7.93）。
●书中应包含SPICE仿真。本书集成的SPICE部分，既作为教学目标以使学生更直观地理解新概念（参见图4.66），也作为验证工具以处理复杂计算。如果计算结果和仿真结果有显著差别，学生就需要说明可能的原因（见例5.2）。最后，SPICE可用来显示那些对于手工计算而言过于复杂的细微差别（见例6.11）。现在能获得的SPICE版本非常多。与其指定某个特定版本，不如使电路的原理图设计足够简单，这样学生就可以花数分钟在他喜欢的SPICE版本上将电路建立起来。
●对基本半导体概念进行介绍。我所在学校（一所州立大学）的多数毕业生从事各种各样的职位，从IC设计者到产品和可靠性工程师、测试和测试开发工程师，以及应用和用户支持工程师，在这种情况下一个广阔的知识背景远比一种有限的知识专精要重要得多。对半导体物理原理的基本理解是这个背景中的一个整体模块，特别是对将来的产品工程师和可靠性工程师而言。
●顺应现今形象化地面向读者的学习趋势，本书包含了众多的图。多数图由并行排列的两个或多个部分组成，通过不同的电路情况、模型、时间帧或因果关系，来直观显示同一概念的不同方面（参见图1.59）。并且，分析过程中涉及的最为相关的公式都直观地列举出来，这对学生准备课堂测验和考试时尤为有用。在合适的时候，一整组公式会列为表格，以便于比较（参见图3.50）。
我尝试使用原汁原味的教材格式来解决上述这些问题。每一章的开头都有简短的历史背景和动机框架，紧接着是对本章所包含主题的简要概述，其后就是章节本身。每章以各种精挑细选的强调直觉和物理洞察力的习题作为结尾。
目录
出版者的话
译者序
前言
第1章 二极管和pn结1
1.1 理想二极管2
1.2 二极管的基本应用7
1.3 运算放大器与二极管的应用14
1.4 半导体18
1.5 平衡态的pn结23
1.6 空间电荷区外接偏置的影响26
1.7 pn结二极管方程28
1.8 反向偏置的pn结32
1.9 正向偏置二极管的特性34
1.10 pn结二极管电路的直流分析37
1.11 pn结二极管电路的交流分析43
1.12 击穿区工作状态49
1.13 直流电源54
总结57
附录1A58
参考文献59
译者序
前言
第1章 二极管和pn结1
1.1 理想二极管2
1.2 二极管的基本应用7
1.3 运算放大器与二极管的应用14
1.4 半导体18
1.5 平衡态的pn结23
1.6 空间电荷区外接偏置的影响26
1.7 pn结二极管方程28
1.8 反向偏置的pn结32
1.9 正向偏置二极管的特性34
1.10 pn结二极管电路的直流分析37
1.11 pn结二极管电路的交流分析43
1.12 击穿区工作状态49
1.13 直流电源54
总结57
附录1A58
参考文献59
译者序
本书是Sergio Franco博士所著的《Analog Circuit Design：Discrete & Integrated》的中文翻译版。
集成电路已经发展到系统级芯片（SoC）阶段，模拟集成电路及模拟IP是SoC中不可缺少的部分。本书是作者多年以来在旧金山州立大学任教经验的成果，基于本书潜心培养了成百上千位被硅谷高薪聘用的学生。受机械工业出版社华章公司委托，对《Analog Circuit Design：Discrete & Integrated》进行翻译，意在为我国正在蓬勃兴起的集成电路设计人才培养提供可直接使用的教材或参考书，或者为采用该原版教材进行双语教学的师生提供对照阅读的中文版本。本书同时也可以作为模拟集成电路设计及射频集成电路设计研究生及工程师的参考书。
本书由华中科技大学光学与电子信息学院及武汉国际微电子学院雷鑑铭老师组织翻译，余国义高级工程师完成了全书的审校工作，参与本书翻译工作的还有华中科技大学光学与电子信息学院邹雪城教授、邹志革副教授，以及陈壮、黄伟、胡贝贝、孙帆及梅胜坤等。另外，文华学院外语学部英语系肖艳梅老师也对本书进行了审校。
模拟集成电路涉及的专业面广，鉴于译者水平有限，书中难免有不足及疏漏之处，敬请广大读者批评指正和谅解，在此表示衷心的感谢。
雷鑑铭
集成电路已经发展到系统级芯片（SoC）阶段，模拟集成电路及模拟IP是SoC中不可缺少的部分。本书是作者多年以来在旧金山州立大学任教经验的成果，基于本书潜心培养了成百上千位被硅谷高薪聘用的学生。受机械工业出版社华章公司委托，对《Analog Circuit Design：Discrete & Integrated》进行翻译，意在为我国正在蓬勃兴起的集成电路设计人才培养提供可直接使用的教材或参考书，或者为采用该原版教材进行双语教学的师生提供对照阅读的中文版本。本书同时也可以作为模拟集成电路设计及射频集成电路设计研究生及工程师的参考书。
本书由华中科技大学光学与电子信息学院及武汉国际微电子学院雷鑑铭老师组织翻译，余国义高级工程师完成了全书的审校工作，参与本书翻译工作的还有华中科技大学光学与电子信息学院邹雪城教授、邹志革副教授，以及陈壮、黄伟、胡贝贝、孙帆及梅胜坤等。另外，文华学院外语学部英语系肖艳梅老师也对本书进行了审校。
模拟集成电路涉及的专业面广，鉴于译者水平有限，书中难免有不足及疏漏之处，敬请广大读者批评指正和谅解，在此表示衷心的感谢。
雷鑑铭
前言
这本教材是为那些学习电子工程专业且以模拟电子学为自身事业的学生而准备的。模拟集成电路设计者、产品/工艺/可靠性工程师、测试/测试开发工程师，以及模拟应用/市场/用户支持工程师的需求量总是很大的。本书是我多年以来在旧金山州立大学任教经验的成果，在那里我潜心培养了成百上千位被硅谷高薪聘用的学生，他们分散在各个不同的模拟电路岗位上。这里介绍本书的三个重要特点。
●同时包括双极型和CMOS技术。虽然数字电子学中CMOS技术占据主导地位，模拟电子学同时依靠CMOS和双极型，但后者是高性能模拟电路的选择以及BiCMOS技术的基础。
●同时包括分立和集成设计。虽然现今一个模拟系统的最终形式有可能是集成电路类型，但测试和应用通常要求一些辅助功能，例如调节和界面互连，这些最好用专门的分立设计方法来实现。（任何熟悉这项工作且被公认为模拟应用/测试/测量领域领导者的人，都将赞同这一点，例如Jim Wlilliams和Robert Pease。）在这方面，BJT有很多现成的分立类型，以适应各种不同的需求，包括实验室内的实用性试验。另外，出于教学需要，在处理复杂集成电路之前先介绍简单的分立电路是明智的。
●适当深度地介绍了半导体理论，以满足工业生产中工程师对这些知识的日常需求。每一种模拟功能总离不开一个物理现象，所以模拟工程师，特别是IC设计者和产品/工艺/可靠性工程师，需要精通半导体物理知识以使电路在最佳状态运行。
本书结构
本书分为两部分。
●第一部分主要介绍二极管（见第1章）、BJT（见第2章）和MOSFET（见第3章）。就这部分而言，它适合作为初级电子学的第一门课。这些内容是按照电子行业科技进展的顺序排列的。然而，由于第2章和第3章是分开的，希望交换BJT和MOSFET教学顺序的教师也可以轻易实现。无论顺序如何，第3章都可以比第1章和第2章更快地讲授完毕，因为学生已经学习了直流偏置和大/小信号模型的内容。
●第二部分包括模拟IC单元电路（见第4章）、典型模拟IC（见第5章）、频率和时间响应（见第6章）以及负反馈、稳定性和噪声（见第7章）。这部分适合作为模拟IC分析设计的本科生/研究生级的课程。在这部分，BJT和MOSFET通常一起讨论，以区分两者的异同点。
每一章提供了与其主题相关的相当广泛的覆盖范围，所以每一章需要较长篇幅。全部内容超过了通常情况下两学期或者四学期的课程，这为教师在选讲内容上留有余地。而且，作者认为学生在学习第6章中更具挑战性的频率和时间响应之前，需要熟练掌握低频电路。然而，教师可以通过跳过第一部分中的合适主题来更改选讲范围，以更充分地讲授第6章的选定主题。
正如提到的那样，第一部分集中讲授基本晶体管电路，侧重于传统的分立设计方法。从教育学角度来看，先学习单管电路再学习多管系统是合理的，如果在实验室中完成这一部分效果将会更好，因为在那里更容易研究简单电路。实际上，在这个水平的学习中，与计算机仿真相比，实验室可以提供更加有价值的学习环境。分立电路有一个众所周知的缺点，就是需要用到耦合/旁路电容，这就增加了一个使学生分散注意力的因素，因为学生想要充分掌握这些电容的功能是很花费时间的。认识到这点，我尝试通过具体例子来阐述电容（见图2.55和图3.60）。
在分立电路之后，本书进入集成电路部分。集成和分立方法在4.1节中进行对照；同时，两者的直观区别在习题4.3中进行了讨论。第二部分先介绍模块的复杂性，再讨论典型模拟IC，再讨论IC动态特性，最后讲述工作在负反馈下的IC，以及稳定性考虑、频率补偿和噪声。这部分是为IC设计者所准备的，但同时适用于所有与制造、测试和应用相关的其他种类工程师。目前数量最多的应用工程师，需要同时精通技术（以做出有根据的选择）和IC内部工作原理（以优化其应用）。本书的目的是在芯片设计能力和印制电路板设计能力之间促成一个平衡。
书中配套的网站为教师提供了习题答案手册和PPT关于本书教辅资源，只有使用本书作为教材的教师才可以申请，需要的教师可向麦格劳·希尔教育出版公司北京代表处申请，电话：010-5799 7618/7600，传真：010-5957 5582，电子邮件：instructorchina@mheducation.com。——编辑注，以及一系列有用的网站链接和勘误表。对于任何可能的勘误提醒，作者表示感激。
可从www.CourseSmart.com上得到本书电子版。利用CourseSmart网站可以节省可观的纸版教材打印费用，减少对环境的影响，并获得强大的网络学习工具。电子书允许读者进行全文搜索、添加重点和标注，以及与他人分享笔记。CourseSmart所精选的电子书数量是最多的。访问www.CourseSmart.com以了解更多内容并尝试学习一个样章。
动机
在试用了一些其他的教材后，我决定自己撰写一部，一方面用于回答学生关注的问题，另一方面将自己对怎样更好地为研究生服务的想法付诸实践，这些学生通常都会继续从事电子行业。接下来列出的是学生关注最多的问题。
●需要参照众多的示例，特别是在工作中工程师们每天都会遇到的那些。我精心编写了每一个例题和章后习题，以满足两个大概的需求：一是帮助学生在学习过程中获得对数量级的直观印象（例如例1.8），二是通过一个电路在不同情形或不同复杂度等级下的变化，来加深学生的理解（参见图1.18～图1.20）。在这个方面，我努力强调通过思考和物理直觉来获得一个系统的问题求解方法，而非进行生搬硬套的计算。因为这是物理层面上的理解，而非数学上的处理或是计算机上的仿真，这种理解植根于学生的设计创造力，而这点又是工作中所需求的。本书还包括一些工程师每天都要用到的很有价值的经验法则（参见1.8节和1.9节）。在任意可能的时候，都应该提醒学生运用直觉和物理洞察力来预测数学计算或计算机仿真得到的值，并检测是否与物理实际相符合（关于物理洞察力参见例6.5和图7.93）。
●书中应包含SPICE仿真。本书集成的SPICE部分，既作为教学目标以使学生更直观地理解新概念（参见图4.66），也作为验证工具以处理复杂计算。如果计算结果和仿真结果有显著差别，学生就需要说明可能的原因（见例5.2）。最后，SPICE可用来显示那些对于手工计算而言过于复杂的细微差别（见例6.11）。现在能获得的SPICE版本非常多。与其指定某个特定版本，不如使电路的原理图设计足够简单，这样学生就可以花数分钟在他喜欢的SPICE版本上将电路建立起来。
●对基本半导体概念进行介绍。我所在学校（一所州立大学）的多数毕业生从事各种各样的职位，从IC设计者到产品和可靠性工程师、测试和测试开发工程师，以及应用和用户支持工程师，在这种情况下一个广阔的知识背景远比一种有限的知识专精要重要得多。对半导体物理原理的基本理解是这个背景中的一个整体模块，特别是对将来的产品工程师和可靠性工程师而言。
●顺应现今形象化地面向读者的学习趋势，本书包含了众多的图。多数图由并行排列的两个或多个部分组成，通过不同的电路情况、模型、时间帧或因果关系，来直观显示同一概念的不同方面（参见图1.59）。并且，分析过程中涉及的最为相关的公式都直观地列举出来，这对学生准备课堂测验和考试时尤为有用。在合适的时候，一整组公式会列为表格，以便于比较（参见图3.50）。
我尝试使用原汁原味的教材格式来解决上述这些问题。每一章的开头都有简短的历史背景和动机框架，紧接着是对本章所包含主题的简要概述，其后就是章节本身。每章以各种精挑细选的强调直觉和物理洞察力的习题作为结尾。
●同时包括双极型和CMOS技术。虽然数字电子学中CMOS技术占据主导地位，模拟电子学同时依靠CMOS和双极型，但后者是高性能模拟电路的选择以及BiCMOS技术的基础。
●同时包括分立和集成设计。虽然现今一个模拟系统的最终形式有可能是集成电路类型，但测试和应用通常要求一些辅助功能，例如调节和界面互连，这些最好用专门的分立设计方法来实现。（任何熟悉这项工作且被公认为模拟应用/测试/测量领域领导者的人，都将赞同这一点，例如Jim Wlilliams和Robert Pease。）在这方面，BJT有很多现成的分立类型，以适应各种不同的需求，包括实验室内的实用性试验。另外，出于教学需要，在处理复杂集成电路之前先介绍简单的分立电路是明智的。
●适当深度地介绍了半导体理论，以满足工业生产中工程师对这些知识的日常需求。每一种模拟功能总离不开一个物理现象，所以模拟工程师，特别是IC设计者和产品/工艺/可靠性工程师，需要精通半导体物理知识以使电路在最佳状态运行。
本书结构
本书分为两部分。
●第一部分主要介绍二极管（见第1章）、BJT（见第2章）和MOSFET（见第3章）。就这部分而言，它适合作为初级电子学的第一门课。这些内容是按照电子行业科技进展的顺序排列的。然而，由于第2章和第3章是分开的，希望交换BJT和MOSFET教学顺序的教师也可以轻易实现。无论顺序如何，第3章都可以比第1章和第2章更快地讲授完毕，因为学生已经学习了直流偏置和大/小信号模型的内容。
●第二部分包括模拟IC单元电路（见第4章）、典型模拟IC（见第5章）、频率和时间响应（见第6章）以及负反馈、稳定性和噪声（见第7章）。这部分适合作为模拟IC分析设计的本科生/研究生级的课程。在这部分，BJT和MOSFET通常一起讨论，以区分两者的异同点。
每一章提供了与其主题相关的相当广泛的覆盖范围，所以每一章需要较长篇幅。全部内容超过了通常情况下两学期或者四学期的课程，这为教师在选讲内容上留有余地。而且，作者认为学生在学习第6章中更具挑战性的频率和时间响应之前，需要熟练掌握低频电路。然而，教师可以通过跳过第一部分中的合适主题来更改选讲范围，以更充分地讲授第6章的选定主题。
正如提到的那样，第一部分集中讲授基本晶体管电路，侧重于传统的分立设计方法。从教育学角度来看，先学习单管电路再学习多管系统是合理的，如果在实验室中完成这一部分效果将会更好，因为在那里更容易研究简单电路。实际上，在这个水平的学习中，与计算机仿真相比，实验室可以提供更加有价值的学习环境。分立电路有一个众所周知的缺点，就是需要用到耦合/旁路电容，这就增加了一个使学生分散注意力的因素，因为学生想要充分掌握这些电容的功能是很花费时间的。认识到这点，我尝试通过具体例子来阐述电容（见图2.55和图3.60）。
在分立电路之后，本书进入集成电路部分。集成和分立方法在4.1节中进行对照；同时，两者的直观区别在习题4.3中进行了讨论。第二部分先介绍模块的复杂性，再讨论典型模拟IC，再讨论IC动态特性，最后讲述工作在负反馈下的IC，以及稳定性考虑、频率补偿和噪声。这部分是为IC设计者所准备的，但同时适用于所有与制造、测试和应用相关的其他种类工程师。目前数量最多的应用工程师，需要同时精通技术（以做出有根据的选择）和IC内部工作原理（以优化其应用）。本书的目的是在芯片设计能力和印制电路板设计能力之间促成一个平衡。
书中配套的网站为教师提供了习题答案手册和PPT关于本书教辅资源，只有使用本书作为教材的教师才可以申请，需要的教师可向麦格劳·希尔教育出版公司北京代表处申请，电话：010-5799 7618/7600，传真：010-5957 5582，电子邮件：instructorchina@mheducation.com。——编辑注，以及一系列有用的网站链接和勘误表。对于任何可能的勘误提醒，作者表示感激。
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动机
在试用了一些其他的教材后，我决定自己撰写一部，一方面用于回答学生关注的问题，另一方面将自己对怎样更好地为研究生服务的想法付诸实践，这些学生通常都会继续从事电子行业。接下来列出的是学生关注最多的问题。
●需要参照众多的示例，特别是在工作中工程师们每天都会遇到的那些。我精心编写了每一个例题和章后习题，以满足两个大概的需求：一是帮助学生在学习过程中获得对数量级的直观印象（例如例1.8），二是通过一个电路在不同情形或不同复杂度等级下的变化，来加深学生的理解（参见图1.18～图1.20）。在这个方面，我努力强调通过思考和物理直觉来获得一个系统的问题求解方法，而非进行生搬硬套的计算。因为这是物理层面上的理解，而非数学上的处理或是计算机上的仿真，这种理解植根于学生的设计创造力，而这点又是工作中所需求的。本书还包括一些工程师每天都要用到的很有价值的经验法则（参见1.8节和1.9节）。在任意可能的时候，都应该提醒学生运用直觉和物理洞察力来预测数学计算或计算机仿真得到的值，并检测是否与物理实际相符合（关于物理洞察力参见例6.5和图7.93）。
●书中应包含SPICE仿真。本书集成的SPICE部分，既作为教学目标以使学生更直观地理解新概念（参见图4.66），也作为验证工具以处理复杂计算。如果计算结果和仿真结果有显著差别，学生就需要说明可能的原因（见例5.2）。最后，SPICE可用来显示那些对于手工计算而言过于复杂的细微差别（见例6.11）。现在能获得的SPICE版本非常多。与其指定某个特定版本，不如使电路的原理图设计足够简单，这样学生就可以花数分钟在他喜欢的SPICE版本上将电路建立起来。
●对基本半导体概念进行介绍。我所在学校（一所州立大学）的多数毕业生从事各种各样的职位，从IC设计者到产品和可靠性工程师、测试和测试开发工程师，以及应用和用户支持工程师，在这种情况下一个广阔的知识背景远比一种有限的知识专精要重要得多。对半导体物理原理的基本理解是这个背景中的一个整体模块，特别是对将来的产品工程师和可靠性工程师而言。
●顺应现今形象化地面向读者的学习趋势，本书包含了众多的图。多数图由并行排列的两个或多个部分组成，通过不同的电路情况、模型、时间帧或因果关系，来直观显示同一概念的不同方面（参见图1.59）。并且，分析过程中涉及的最为相关的公式都直观地列举出来，这对学生准备课堂测验和考试时尤为有用。在合适的时候，一整组公式会列为表格，以便于比较（参见图3.50）。
我尝试使用原汁原味的教材格式来解决上述这些问题。每一章的开头都有简短的历史背景和动机框架，紧接着是对本章所包含主题的简要概述，其后就是章节本身。每章以各种精挑细选的强调直觉和物理洞察力的习题作为结尾。
媒体评论
本书以半导体物理理论为基础，注重阐述模拟电路技术和BiCMOS技术，注重物理概念的诠释，强调模拟电路的分立和集成设计。前三章重点介绍分立电路设计方法，包含二极管、双极型晶体管和MOSFET方面的内容。余下的几章讨论模拟集成电路单元电路、典型模拟集成电路、频率响应、时间响应、反馈、稳定性和噪声方面的内容。本书适合作为电类专业本科生和相关专业的模拟电路教材。本书有助于读者同时兼顾芯片设计能力和电路板设计能力，并且精通模拟电路技术（以做出有根据的选择）和集成电路内部工作原理（以优化其应用）。
本书特色
·涵盖双极型和CMOS工艺。尽管在数字电路中CMOS工艺占主导地位，但是在模拟电路中同时采用CMOS和双极型工艺，而后者是高质量模拟芯片经常采用的工艺，并且是BiCMOS工艺的基本组成部分。
·涵盖分立和集成电路设计。虽然如今模拟系统的终极形式依然是集成电路化，测试和应用经常需要辅助功能，比如最好由分立设计来实现调节和界面互连。从某种意义上说，在众多满足各种需求的现有分立器件类型中BJT是可用的。从易到难，本书先介绍简单的分立电路再讨论复杂的集成电路。
·为了体现工业工程应用工程师的工作日常需要，适度地讲述半导体理论。由于每一个模拟功能都紧密地植根于一种物理现象，因此模拟工程师，尤其是集成电路设计工程师以及产品/工艺/可靠性工程师为了优化功能必须熟悉半导体物理学。
本书特色
·涵盖双极型和CMOS工艺。尽管在数字电路中CMOS工艺占主导地位，但是在模拟电路中同时采用CMOS和双极型工艺，而后者是高质量模拟芯片经常采用的工艺，并且是BiCMOS工艺的基本组成部分。
·涵盖分立和集成电路设计。虽然如今模拟系统的终极形式依然是集成电路化，测试和应用经常需要辅助功能，比如最好由分立设计来实现调节和界面互连。从某种意义上说，在众多满足各种需求的现有分立器件类型中BJT是可用的。从易到难，本书先介绍简单的分立电路再讨论复杂的集成电路。
·为了体现工业工程应用工程师的工作日常需要，适度地讲述半导体理论。由于每一个模拟功能都紧密地植根于一种物理现象，因此模拟工程师，尤其是集成电路设计工程师以及产品/工艺/可靠性工程师为了优化功能必须熟悉半导体物理学。
