译  者  序
集成电路是信息社会发展的基础， 培养更多高水平集成电路设计人才是目前高校微电子学科的一项重要任务。通过本书的学习， 读者可以对现代集成电路技术建立较为全面的概念。尽管绝大多数读者最终可能并不从事集成电路设计工作， 但是如果能对半导体器件原理、基本数字和模拟单元结构， 以及集成电路分析方法等微电子科学基础知识有所认识， 亦将有助于在电子系统设计中消除诸多隐患， 从而使集成电路的应用变得更加高效、可靠。
本书是电路设计领域的一部力作， 自第一版正式出版以来一直受到广大读者的普遍欢迎， 这也是促成后续版本及中译本出现的主要原因。书中凝结了作者多年来在数字和模拟设计领域业界工作与课堂教学的宝贵经验， 从基础到前沿， 由浅入深， 结构合理， 特色鲜明。全书内容分为固体电子学与器件、数字电子学和模拟电子学三大部分。由于涉猎范围广泛， 不同专业的学生也可根据需要选择适合的内容作为教材或者参考资料使用。
书中所有的设计实例均采用统一的结构化求解方法， 可大大加深学生对与设计中相关问题的理解， 有助于对设计流程的掌握。每章的“电子应用”可令读者对电路设计与应用有更加深刻的体会， 书中给出的设计要点则强调了电路设计者应牢记的重要概念。全书充分利用计算机在运算与分析， 以及EDA软件， 例如MATLAB、SPICE等在电路设计与分析中的应用， 并在实例和章后习题中提供了许多实践机会。此外， 本书还在McGrawHill的网站（www.mhhe.com/jaeger）上给出了大量辅助材料和资源的链接与更新有关本书的辅助材料和教学资源的获取可参阅书后所附的“教学支持说明”——编者注。， 便于读者参考。
进入21世纪后， 中国的集成电路产业如雨后春笋般迅猛发展， 集成电路人才炙手可热。引进这样一部权威著作， 无疑会对在国内培养更多高水平电路设计人才起到重要的推动作用。
本书由刘艳艳等译校。参见翻译工作和初校工作的还有张为、张亮、宋博、姜喆、王猛、潘博阳、王菁、彭彦豪、张旭、陈曙光等。电子工业出版社马岚编辑为本书中译本的出版提供了大力的支持。在此， 对所有为本书翻译和出版提供了帮助的人们表示诚挚的谢意！
需要指出的是， 一些有关集成电路， 特别是版图和工艺词汇的翻译目前尚无统一标准， 译者力图深入浅出、详实准确， 但由于水平有限， 译文中难免有不妥之处， 敬请读者不吝指正。  另外，在本书出版之际，我们得到了原作者提供的勘误表并对书中的一些错误进行了逐一订正。
前    言
通过本书的学习，  读者可以对现代电路设计的基本技术、模拟与数字、分立与集成有较为全面的了解。尽管绝大多数读者最终可能不会从事集成电路设计本身，  但是如果对集成电路的内部电路结构有较为通透的了解，  可以在系统设计中消除诸多隐患， 从而让集成电路的应用变得高效而可靠。
在电路设计中数字电路已然成为非常重要的一个领域， 但是在许多电子学入门书籍中几乎都将其作为补充内容。在本书中我们对模拟和数字电路做了更为均衡的介绍。本书的写作集成了作者在精密模拟和数字设计领域的资深业界背景及多年的课堂经验。书中涉猎范围甚广， 读者可随意从中选择合适的内容作为两学期或三个连续学期的电子学教材。
本版说明
这一版本中继续对材料做了更新， 更利于学生阅读和掌握。除了常规的材料更新外， 在第一部分和第二部分， 即固体电子学与器件以及数字电子电路中还做了大量修改。在二极管Q点分析中介绍了一种更好的分析方法， 同时还介绍了一种新型的四电阻MOS管偏置解决方案。在模拟设计中结型场效应管器件同样重要， 在第4章末尾再次对其进行了介绍。在MOS逻辑章节中介绍了基于仿真的逻辑门器件按比例缩小， 在新的应用电子（EIA）特别报道中加大了噪声容限的讨论篇幅。在高性能SiGe集成电路中电流模式逻辑（CML）是一股生力军， 故在双极型逻辑电路这一章中增加了CML章节。
这次修订对书中的模拟部分（第三部分）进行了大幅结构重组和修订。放大器的入门介绍（原来的第10章）现在只是作为“刚好及时”的基础知识穿插在3章运算放大器的内容中。书中添加了有关基本运算放大器和每种结构晶体管放大器以及晶体管自身的工作原理定性描述的特殊章节。
在第18章中删除了采用二端口进行反馈分析的内容， 而是自运算放大器章节开始一贯采用回路增益分析法来分析所有的反馈结构。求解回路增益的重要方法， 即持续电压和电流注入技术现在改在了第11章介绍， 并采用Blackman理论来求解闭环放大器的输入和输出电阻。SPICE实例中现在改成采用三端或五端的运算放大器模型。
第10章， 即模拟系统和理想运算放大器中给出了放大器的入门知识， 并介绍了基本的理想运算放大器电路。
第11章， 即运算放大器的特性和限制中对非理想运算放大器的限制进行了介绍， 包括频率响应和稳定性， 介绍了四种经典反馈电路， 包括串并反馈放大器、并并反馈放大器、并串反馈放大器和串串反馈放大器。
第12章， 即运算放大器应用中汇集了所有运算放大器的应用， 包括多级放大器、滤波器、A/D和D/A转换器、正弦振荡器和多谐振荡器。
对有关晶体管放大器的第13章和第14章中的多余内容进行了合并和删除。有关模拟材料的其余新增内容包括MOS逻辑反相器和共源极放大器之间关系的讨论、通过反馈降低失真、阶跃响应和相位裕度之间的关系、带NMOS负载晶体管的NMOS差分放大器、可调共源共栅电流源以及Gilbert乘法器。
由于射频电路的复兴和广泛应用， 有关射频放大器介绍的章节现在安排在了第17章， 已扩展成包含并联峰化和调谐放大器以及共源放大器中电感负反馈的采用。新的混频器内容中包含无源混频器、有源混频器、单平衡混频器、双平衡混频器和广泛采用的Gilbert混频器。
第18章， 即晶体管放大器和振荡器中给出了晶体管反馈放大器和晶体管振荡器实现的实例。晶体管振荡器章节中已扩展成涵盖了对振荡器中的负阻和负Gm振荡器单元的讨论。
其他几个增加的重要内容包括：● 现在网站上的SPICE支持中除了PSpice外还包括了NI Multisim的示例。
● 至少修订或新增了35%的习题。
● 现在可从McGrawHill获得新的PowerPoint幻灯片。
● 同时还提供一组经测试的设计问题。所有的实例继续采用结构性问题求解方法。书中进一步扩充了流行的应用电子特别报道， 新增内容有用做调幅解调的二极管整流器；高性能CMOS工艺；噪声容限回顾（图形翻滚方式）；失调电压、偏置电流和CMRR测量；采样保持电路；才串联传输晶体管的稳压器；噪声系数、噪声特性和最小可检测信号；串并和并串网络变换；以及无源二极管环形混频器。
在每一章的开头加深了读者对电子学历史发展进程的了解。设计要点强调了电路设计者应牢记的重要概念。本书还结合万维网（www）， 在McGrawHill的网站（www.mhhe.com/jaeger）上给出了大量辅助材料和资源的链接与更新。
本书的特点简述如下：所有实例均采用结构性问题求解方法。
每一章都提供了应用电子特别报道。
每章开头给出了电子学领域的重要进展。
设计要点以及实际电路设计重点。
在正文以及实例中广泛利用SPICE仿真软件。
在SPICE中整合了器件模型。
大量练习、例子以及设计实例。
大量新的习题。
结合网站材料。
持续更新的网站资源和连接。书中先介绍数字部分内容还便于非电子工程专业学生的学习， 尤其是计算机工程或计算机科学专业的学生， 他们往往在连续的电子学课程中只学习第一门课程。
第二部分的内容主要介绍的是逻辑门和存储元件的内部设计。第6章和第7章对NMOS和PMOS逻辑设计进行了全面探讨， 而第8章讨论的是存储器单元及周边电路。在第9章有关双极型逻辑设计的介绍中包含了对ECL、CML和TTL的讨论。不过基于MOS工艺的重要性， 书中有关双极型逻辑的内容做了删减。本书中没有涉及任何有关逻辑模块层的实质设计内容， 因为在数字设计课程中会对此进行全面介绍。
本书的第一和第二部分关注的仅仅是晶体管的大信号特性。这可以使得读者在不得不学会将电路拆分成不同模块（可能是不同结构）以进行直流和交流小信号分析之前， 对器件特性和电流-电压特性不那么头疼（小信号概念是在第三部分的第13章中正式给出）。
尽管本书涉及数字电路的篇幅比大多数书籍都要多， 不过还是有超过50%的内容, 即第三部分介绍的是传统模拟电路。模拟部分从第10章开始， 在第10章中介绍的是放大器概念和经典的理想运算放大器电路。第11章对非理想运算放大器进行了详细讨论， 第12章给出了大量运算放大器应用。第13章全面介绍了二极管、双极型晶体管和FET（场效应管）的小信号模型研究。书中的双极型晶体管和FET都是混合p模型和p模型。
第14章对单级放大器设计和多级交流耦合放大器进行了深入讨论。其中还介绍了耦合电容和旁路电容的设计。第15章讨论了直流耦合多级放大器， 并介绍了运算放大器原型电路。第16章继续介绍集成电路设计中的重要结束， 并学习了经典741运算放大器。
第17章研究了晶体管的高频模型， 对高频电路特性的分析进行了细致讨论。最后一章给出了晶体管反馈放大器的实例。同时还对反馈放大器的稳定性和振荡器进行了讨论。
设计
设计在工程师培训中仍然是一个较难的课题。利用本书中定义非常清晰的问题求解方法可大大加深学生对与设计相关问题的理解能力。设计实例有助于建立对设计流程的了解。
本书的第二部分直接切入到与NMOS和CMOS逻辑门设计相关的问题当中。在整本书中都讨论了器件和无源元件容限的影响。在当今世界中， 通常由电池供电的低功耗、低电压设计变得越发重要。逻辑设计实例已经从5 V电源降至了更低的电源电压。同时本书中一直贯穿着计算机的利用， 包括利用MATLAB， 电子表格或标准高级语言来探索更佳的设计选项。
在本书的模拟部分中始终强调做出设计估算和决策的方法。在任何合适情况下， 都在标准混合p模型表示的基础上将放大器特性表达式进行了简化。例如， 在绝大多数书籍中放大器的电压增益表达式只是写为|Av|=gmRL， 而隐藏了电源电压作为基本设计变量这一事实。本书中对此表达式进行了改写， 将双极型晶体管的电压增益写为近似表达式gmRL=10VCC， FET的电压增益写为近似表达式gmRL=VDD， 明确揭示放大器设计与电源电压选择的关系， 为共发射极放大器和共源极放大器的电压增益提供了一个简单的一阶设计估算方法。双极型放大器的增益优势也显而易见。只要有可能， 书中经常会给出此类性能估算的近似技巧和方法。贯穿第三部分始终都会有双极型电路和FET电路之间的比较和设计权衡。
在第1章结尾处介绍了最差情况分析和蒙特卡罗分析技术。传统上在本科生课程中并不会包含这些内容。然而， 在面临较多的元件容限和差异情况下进行电路设计是电子电路设计中需要具备的一项重要技能， 在书中给出的例子中对采用标准元件和给定元件容限的电路都进行了讨论， 在许多习题中也包含了这一内容。
习题与指导帮助
在每一章的最后都会给出特殊设计习题、计算机习题和SPICE习题。设计习题用符号表示， 计算机习题用符号表示， SPICE习题用符号表示。习题对书中的内容而言很重要， 更难或需花费更多时间的习题用*和**表示。可从作者处获得包含所有习题答案的指导手册。此外， 书中所有图标都制成了PowerPoint文件， 可从网站上进行检索。从中还可找到制作成PowerPoint幻灯片的指导性注意事项。
电子版教材选择
指导教师和学生都可从CourseSmart购得此书。CouseSmart是一个在线资源， 学生可以从中购买完整的电子版在线教材， 而所花费的价钱几乎是传统教材的一般。购买电子教材可以让学生充分利用CourseSmart网络工具的优势进行学习， 这些工具包括全文搜索、做笔记和高亮， 以及便于同班同学之间分享笔记的email工具。如要了解有关CourseSmart的更多选择， 可与销售代理联系或登录www.CourseSmart.com。
COSMOS
完整在线解决方案指导机构系统（COSMOS）。教师们可从McGrawHill的COSMOS电子解决方案手册中获益。COSMOS可让指导教师生成无数用于布置的习题， 同时还可将他们自己的习题传输并集成到软件当中去。更多信息请联系McGrawHill销售代理。
计算机利用和SPICE
整本书都采用计算机作为辅助工具。作者坚信这样做绝对要比只采用SPICE电路分析软件更为有益。在今天的计算机世界中， 相比费力地将复杂的方程组简化成某种易处理的分析形式， 大家通常更愿意利用计算机来探索复杂设计空间。书中多处给出了利用计算机， 采用电子表格、MATLAB和（或）标准高级语言程序来建立迭代估算方程过程的例子。MATLAB还可用于奈奎斯特图和伯德图的生成， 同时对于蒙特卡罗分析而言非常有用。
另外， 书中通篇都有SPICE的使用。SPICE仿真结果也全都给出， 在习题集中也包含了大量SPICE习题。只要有所帮助， 在绝大多数例子中都采用了SPICE分析。这一版本仍然强调了SPICE中直流分析、交流分析、瞬态分析以及传输函数分析模式的区别与使用。在每种半导体器件的介绍之后都对其SPICE模型进行了讨论， 每种模型都给出了典型的SPICE模型参数。
致谢
感谢许许多多对本书的内容以及筹备做出贡献的人们。我们的学生在对原稿的润色上提供了极大的帮助， 并尽力坚持了原稿的多次修订。我们的系领导， 奥本大学的J. D. Irwin和弗吉尼亚大学的L. R. Harriott一直高度支持员工努力写出更高水平的教材。
感谢所有的审阅者和审查人员：Vijay K. Aroro， 维尔克斯大学
Kurt Behpour， 加利福尼亚理工州立大学圣路易斯奥比斯波分校
David A.Borkholder， 罗切斯特工学院
Dmitri Donetski， 斯托尼布鲁克大学
Ethan Farquhar， 田纳西大学诺克斯维尔分校
Melinda Holtzman， 波特兰州立大学
Anthony Johnson， 托莱多大学
Marian K.Kazimierczuk， 莱特州立大学
G.Roientan Lahiji教授， 伊朗科技大学
Adjunct教授， 密西根大学
Stanislaw F. Legowski， 怀俄明大学
Milica Markovic， 加利福尼亚州立大学萨克拉门托分校
James E. Morris， 波特兰州立大学
Maryam Moussavi， 加利福尼亚州立大学长滩镇分校
Kenneth V.Noren， 爱达何大学
John Ortiz， 克萨斯大学圣安东尼奥分校还要感谢J. F. Pierce和T.J.Paulus的课堂教材“电子应用”给我们带来的灵感。Blalock教授多年前就自Pierce教授处学习有关电子学内容， 至今仍盛赞他们早已绝版的教材中所采用的诸多分析技术。
感谢罗马尼亚ClujNapoca技术大学的Gabriel Chindris， 帮助建立了NI Multisim例子中的仿真。
最后， 感谢McGrawHill团队， 包括环球出版社的Raghothaman Srinivasan；策划编辑Darlene Schueller；高级市场经理Curt Reynolds；高级项目经理Jane Mohr；设计协调员Brenda Rolwes；图片研究协调员John Leland和LouAnn Wilson；高级制作主管Kara Kudronowicz；高级媒介项目经理Sandy Schnee；以及MPS有限公司的全服务项目经理Dheeraj Chahal。
在本书的写作过程中， 我们尽力将自身在精密模拟和数字设计领域的业界背景与多年的课堂经验融合到一起。希望至少在某种程度上获得了成功。欢迎大家提出建设性意见和建议。

Richard C. Jaeger奥本大学Travis N. Blalock弗吉尼亚大学