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绪论1

第1章　结构和元件6

1.1　PIC中的电隔离技术6

1.1.1　结隔离技术6

1.1.2　介质隔离技术7

1.1.3　电荷控制隔离技术7

1.1.4　微细晶体群隔离技术8

1.1.5　腐蚀——填充隔离技术8

1.2　PIC中的双极晶体管9

1.2.1　集成npn晶体管10

1.2.2　集成pnp晶体管17

1.3　PIC中的二极管25

1.3.1　普通二极管25

1.3.2　集成稳压（齐纳）管25

1.4 P　IC中的结型场效应晶体管26

1.4.1　JFET的伏安特性26

1.4.2　集成JFET的小信号等效电路28

1.4.3　集成JFET的设计28

1.4.4　集成JFET常用几何图形29

1.5　PIC中的无源元件29

1.5.1 电阻器30

1.5.2 电容器38

第2章　双极型功率集成电路的电路基础41

2.1　npn差分放大器41

2.1.1　npn差分放大器的基本工作原理41

2.1.2　npn差分放大器的电压增益42

2.1.3　npn差分放大器的共模抑制比44

2.1.4　npn差分放大器的失调和漂移45

2.1.5　npn差分放大器的直流传输特性及跨导49

2.2　pnp差分放大器51

2.2.1　pnp差分放大器的电路形式51

2.2.2　pnp差分放大器的改进52

2.3　恒流源及其有源负载53

2.3.1　恒流源的电路形式53

2.3.2 电源电压和环境温度变化时恒流源的稳定性58

2.3.3　恒流源的输出电阻60

2.3.4　有源负载62

2.4　功率放大器63

2.4.1　单管功率放大器64

2.4.2　推挽功率放大器66

第3章　双极型线性集成稳压器73

3.1　双极型线性集成稳压器的基本工作原理及其结构73

3.2　双极型线性集成稳压器的电参数74

3.2.1　集成稳压器性能与动态参数75

3.2.2　集成稳压器中的最主要参数的分析与计算77

3.3　基准电压源81

3.3.1　硅稳压管基准电压源81

3.3.2　双极型晶体管带隙基准电压源84

3.4　启动电路88

3.4.1　二极管启动电路89

3.4.2　晶体管启动电路90

3.5　保护电路90

3.5.1　过流和短路保护90

3.5.2　热保护92

3.5.3　调整管安全工作区保护93

3.6　双极型线性集成稳压器的典型电路分析95

3.6.1　三端固定式集成稳压器95

3.6.2　三端可调式集成稳压器100

3.6.3　高精度可调式集成稳压器104

3.7　线性集成稳压器的效率107

第4章　双极型开关集成稳压器与集成控制器108

4.1　开关型稳压器的基本工作原理109

4.1.1 输出电压U0与输入电压Ui的关系110

4.1.2　滤波器的计算111

4.1.3　开关稳压器工作频率f的计算113

4.2　斜波发生器115

4.2.1 恒流源式的不对称斜波发生器115

4.2.2　串联式的不对称斜波发生器116

4.2.3　并联式的不对称斜波发生器118

4.3 电压／脉宽变换器和死区时间控制比较器119

4.3.1　U／W变换器119

4.3.2　死区时间控制比较器121

4.3.3　U/W变换和死区时间控制比较器121

4.4　双极型数字电路122

4.4.1　分相器122

4.4.2　锁存器123

4.4.3　I2L电路124

4.5　保护电路126

4.5.1　过流保护127

4.5.2　热保护129

4.5.3　过、欠压保护130

4.6　双端输出式集成脉宽控制器131

4.6.1　CW494的基本工作原理131

4.6.2　CW494电路分析与计算132

4.6.2　CW494的应用135

4.7　单端输出式集成脉宽控制器135

4.7.1 CW1842/3842的基本工作原理137

4.7.2 CW1842/3842电路分析与计算138

4.7.3 CW1842/3842的应用140

4.8　开关集成稳压器140

4.8.1 CW296的基本工作原理141

4.8.2 CW296的应用143

第5章　双极型功率集成运算放大器145

5.1　功率集成运算放大器的一般概念145

5.1.1 功率集成运算放大器的组成与要求145

5.1.2　功率集成运算放大器的电参数146

5.2　功率集成运算放大器的输入放大级148

5.2.1　达林顿差分放大器148

5.2.2　互补差分放大器149

5.2.3　超β管差分放大器149

5.2.4　场效应晶体管差分放大器149

5.3　功率集成运算放大器的频率特性和频率补偿150

5.3.1　单级放大器的频率特性150

5.3.2　多级放大器的频率特性152

5.3.3　多级放大器闭环工作时的稳定性153

5.3.4　集成运算放大器的相位补偿技术155

5.4　功率集成运算放大器的大信号瞬态特性159

5.4.1　大信号阶跃响应160

5.4.2　压摆率（或转换速度）SR163

5.5　保护电路166

5.5.1　热保护166

5.5.2　过流和短路保护167

5.5.3　输入级的保护167

5.5.4　中间级的保护168

5.6　功率集成运算放大器的典型电路分析168

5.6.1　μA791功率集成运算放大器168

5.6.2　F3094跨导型功率集成运算放大器174

第6章　双极型集成音频功率放大器177

6.1　集成音频功率放大器的一般概念177

6.1.1 集成音频功率放大器的基本要求177

6.1.2　集成音频功率放大器的组成180

6.1.3　集成音频功率放大器的主要电参数180

6.2　噪声的抑制181

6.2.1　噪声的基本概念181

6.2.2 电路内部人为造成干扰的抑制186

6.2.3 电路内部噪声的抑制186

6.3　高保真度（失真度）190

6.3.1　频率响应（线性失真）191

6.3.2　非线性畸变（非线性失真）194

6.4　保护电路199

6.4.1 电源电压Ucc过冲保护200

6.4.2　二次击穿与电源极性反接保护200

6.4.3　过流保护200

6.4.4　过热保护201

6.5　集成音频功率放大器的典型电路分析203

6.5.1 DG810单声道集成音频功率放大器203

6.5.2　μpc1185H双声道集成音频功率放大器208

第7章　工业用的功率集成电路213

7.1　伺服电动机简介213

7.1.1　交直流伺服电动机213

7.1.2　步进电动机215

7.1.3　无刷直流电动机216

7.2　驱动与控制电动机的基本工作原理217

7.2.1 驱动与控制伺服电动机的基本工作原理217

7.2.2　驱动与控制步进电动机的基本工作原理219

7.3　功率开关放大器221

7.3.1　单管功率开关放大器221

7.3.2　半桥功率开关放大器222

7.3.3　全桥功率开关放大器223

7.4　功率开关放大器的静态分析227

7.4.1　半桥功率开关放大器227

7.4.2　全桥功率开关放大器231

7.5　保护电路232

7.5.1　电压保护232

7.5.2　过流与短路保护234

7.5.3　热保护235

7.6　L293四通道半桥式驱动器集成电路简介236

7.6.1　L293四通道半桥式集成驱动器的基本工作原理236

7.6.2　L293的基本应用236

第8章　MOS功率集成电路239

8.1　模拟集成电路中的MOSFET239

8.1.1　MOSFET的小信号特性239

8.1.2　MOSFET模型243

8.1.3　MOSFET的二级效应244

8.1.4 集成小功率MOSFET的结构与几何图形245

8.1.5 功率MOSFET246

8.2　MOSIC中的寄生效应250

8.2.1　场区寄生MOSFET250

8.2.2　寄生双极型晶体管251

8.2.3　寄生pnpn效应251

8.2.4　寄生电容252

8.3　有源电阻和恒流源电路252

8.3.1　有源电阻252

8.3.2　恒流源电路254

8.4　MOS单级放大器258

8.4.1　NMOS单级放大器258

8.4.2　CMOS单级放大器259

8.5　MOS差分放大器260

8.5.　1MOS差分对管的主要性能261

8.5.2　CMOS差分放大器262

8.5.3　NMOS差分放大器265

8.6 MOS基准电压源265

8.6.1 NMOS集成基准电压源265

8.6.2 CMOS集成带隙基准电压源268

8.7　保护与切断电路271

8.7.1　过流保护271

8.7.2　切断电路272

8.8 CMOS线性集成稳压器273

8.8.1 CW7663和CW7664线性集成稳压器电路原理简介275

8.8.2 CW7663和CW7664的基本应用275

8.9 CMOS功率集成运算放大器276

8.9.1 CMOS功率集成运放输出级电路之一276

8.9.2 CMOS功率集成运放输出级电路之二277

第9章　BiMOS和高压集成电路280

9.1 BiMOS技术简介280

9.2　高压晶体管282

9.2.1　双极型高压晶体管282

9.2.2　MOS高压晶体管285

9.3 CMOS高压集成电路286

9.3.1 200V CMOS高压集成电路286

9.3.2 500V CMOS高压集成电路287

9.4　双极型高压集成电路287

9.4.1　高压集成电路的电路考虑287

9.4.2　双极型高压集成电路举例288

9.5 BiMOS功率／高压集成电路289

第10章　功率集成电路热设计的考虑292

10.1　功率集成电路版图设计292

10.1.1　芯片上的温度分布292

10.1.2　热耦合系数αγ293

10.2　高温对PIC可靠性的影响296

10.2.1　高温对互连布线的影响296

10.2.2　高温对某些表面效应的影响297

10.2.3　其它影响297

10.3 PIC封装的热设计初步298

10.3.1　热传递方式298

10.3.2　热阻分析与估算299

10.3.3　散热结构设计初步302

参考文献304