Systemintegration
Vom Transistor zur großintegrierten Schaltung
3rd Edition
Published on 17. September 2012
XXVII, 594 pages
978-3-486-72000-6 (ISBN)
Description
In dem vorliegenden Lehrbuch wird zunächst Wissen über das grundsätzliche Verhalten der verschiedensten Bauelemente integrierter Schaltungen vermittelt. Erst dann werden die wesentlichen Schaltungstechniken für den Entwurf von digitalen und analogen CMOS- und BICMOS-Schaltungen vorgestellt. Dem Autor gelingt es schlüssig, den weiten Bogen von den Grundlagen der Physik bis zu tatsächlichen Anwendungen und der Produktion von Halbleiterschaltungen zu spannen und so einen umfassenden Überblick über den Designprozess in der Mikroelektronik zu geben.
Reviews / Votes
" [...] Insgesamt gibt dieses Buch einen hervorragenden Überblick über die Grundlagen und den Designprozess in der Mikroelektronik. [...] besonders geeignet für Studenten der Physik und Elektrotechnik, die sich schon zu Beginn des Studiums mit der Materie der Mikrolelektronik beschäftigen wollen. [...] In einem Satz: In der deutschsprachigen Fachliteratur über Mikroelektronik ist dieses Buch einzigartig und ein Muss für jede Fachbibliothek." (Herbert Benzinger, Infineon) "Ein außerordentlich umfangreiches und schlüssig aufgebautes Lehrbuch, das einen weiten Bogen von den Grundlagen der Physik bis zu tatsächlichen Anwendungen und der Produktion von Halbleiterschaltungen spannt." (Dr. Georg Eggers, Infineon) "Studenten ist das Buch als Vertiefungsliteratur jederzeit zu empfehlen." (Prof. Dr. Wilfried Meyberg, Fachhochschule München) "Bauelemente integrierter Schaltungen werden umfassend vom Entwurf bis zur Anwendung mit theoretischem Hintergrund behandelt. Gut!" Prof. Dr. Ulrich Brunsmann, FH Aschaffenburg "Umfangreiche Darstellung zur Schaltungsintegration; aktuelle Entwicjlungen werden dargestellt; kein vergleichbares Werk zu diesem Lehrgeboet z.zt. bekannt; Übungsaufgaben mit Lösungen (leider nur im Internet) verfügbar" Prof. Dr. Ing. habil Mathias Vogel, Hochschule Mittweida "Entspricht weitgehend meinen Erwartungen, weil eine tiefergehende Modellierung von Transistorschaltungen behandelt wird und besonders die Integration von Schaltungen gut dargestellt wird; vorteilhaft sind die begleitenden Übungsaufgaben." Prof. H. Beikirch, Uni RostockMore details
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Content
1 - Inhaltsverzeichnis [Seite 5]
2 - Vorwort [Seite 11]
3 - Zum Inhalt des Buches [Seite 14]
4 - Formelzeichen und Symbole [Seite 18]
5 - Umrechnungsfaktoren und Konstanten [Seite 21]
6 - Wichtige Beziehungen [Seite 22]
7 - 1 Grundlagen der Halbleiterphysik [Seite 29]
7.1 - 1.1 Theorie des Bändermodells [Seite 29]
7.2 - 1.2 Dotierte Halbleiter [Seite 34]
7.3 - 1.3 Gleichungen für den Halbleiter im Gleichgewichtszustand [Seite 36]
7.3.1 - 1.3.1 Fermi-Verteilungsfunktion [Seite 36]
7.3.2 - 1.3.2 Ladungsträgerkonzentration im Gleichgewichtszustand [Seite 39]
7.3.3 - 1.3.3 Das Dichteprodukt im Gleichgewichtszustand [Seite 41]
7.3.4 - 1.3.4 Elektronenenergie, Spannung und elektrische Feldstärke [Seite 44]
7.4 - 1.4 Ladungsträgertransport [Seite 46]
7.4.1 - 1.4.1 Driftgeschwindigkeit [Seite 46]
7.4.2 - 1.4.2 Driftstrom [Seite 48]
7.4.3 - 1.4.3 Diffusionsstrom [Seite 51]
7.4.4 - 1.4.4 Kontinuitätsgleichung [Seite 53]
7.5 - 1.5 Störungen des thermodynamischen Gleichgewichts [Seite 54]
7.6 - 1.6 Übungen [Seite 63]
7.7 - 1.7 Literatur [Seite 66]
8 - 2 Metallurgischer pn-Übergang [Seite 67]
8.1 - 2.1 Inhomogener n-Typ-Halbleiter [Seite 67]
8.2 - 2.2 Der pn-Übergang im Gleichgewichtszustand [Seite 70]
8.3 - 2.3 Der pn-Übergang bei Anlegen einer Spannung [Seite 71]
8.3.1 - 2.3.1 Das Dichteprodukt bei Abweichungen vom Gleichgewichtszustand [Seite 74]
8.3.2 - 2.3.2 Stromspannungsbeziehung [Seite 76]
8.3.3 - 2.3.3 Abweichungen von der Stromspannungsbeziehung [Seite 79]
8.3.4 - 2.3.4 Spannungsbezugspunkt [Seite 81]
8.4 - 2.4 Kapazitätsverhalten des pn-Übergangs [Seite 82]
8.4.1 - 2.4.1 Sperrschichtkapazität [Seite 83]
8.4.2 - 2.4.2 Diffusionskapazität [Seite 88]
8.5 - 2.5 Schaltverhalten des pn-Übergangs [Seite 92]
8.6 - 2.6 Durchbruchverhalten [Seite 94]
8.7 - 2.7 Modellierung des pn-Übergangs [Seite 101]
8.7.1 - 2.7.1 Diodenmodell für CAD-Anwendungen [Seite 101]
8.7.2 - 2.7.2 Diodenmodell für überschlägige statische Berechnungen [Seite 104]
8.7.3 - 2.7.3 Diodenmodell für überschlägige Kleinsignalberechnungen [Seite 105]
8.8 - 2.8 Übungen [Seite 107]
8.9 - 2.9 Literatur [Seite 109]
9 - 3 Bipolarer Transistor [Seite 111]
9.1 - 3.1 Herstellung einer Bipolarschaltung [Seite 111]
9.2 - 3.2 Wirkungsweise des bipolaren Transistors [Seite 121]
9.2.1 - 3.2.1 Stromspannungsbeziehung [Seite 123]
9.2.2 - 3.2.2 Transistor im inversen Betrieb [Seite 130]
9.2.3 - 3.2.3 Spannungssättigung [Seite 132]
9.2.4 - 3.2.4 Temperaturverhalten [Seite 134]
9.2.5 - 3.2.5 Durchbruchverhalten [Seite 136]
9.3 - 3.3 Effekte zweiter Ordnung [Seite 139]
9.3.1 - 3.3.1 Abhängigkeit der Stromverstärkung vom Kollektorstrom [Seite 139]
9.3.2 - 3.3.2 Basisweitenmodulation [Seite 143]
9.3.3 - 3.3.3 Emitterrandverdrängung [Seite 150]
9.4 - 3.4 Abweichende Transistorstrukturen [Seite 153]
9.5 - 3.5 Modellierung des bipolaren Transistors [Seite 156]
9.5.1 - 3.5.1 Transistormodell für CAD-Anwendungen [Seite 156]
9.5.2 - 3.5.2 Transistormodell für überschlägige statische Berechnungen [Seite 162]
9.5.3 - 3.5.3 Transistormodell für überschlägige Kleinsignalberechnungen [Seite 163]
9.5.4 - 3.5.4 Bestimmung der Transitzeit [Seite 166]
9.6 - 3.6 Übungen [Seite 171]
9.7 - 3.7 Literatur [Seite 175]
10 - 4 Feldeffekttransistor [Seite 177]
10.1 - 4.1 Herstellung einer CMOS-Schaltung [Seite 177]
10.2 - 4.2 MOS-Struktur [Seite 184]
10.2.1 - 4.2.1 Charakteristik der MOS-Struktur [Seite 184]
10.2.2 - 4.2.2 Kapazitätsverhalten der MOS-Struktur [Seite 188]
10.2.3 - 4.2.3 Flachbandspannung [Seite 190]
10.3 - 4.3 Gleichungen der MOS-Struktur [Seite 193]
10.3.1 - 4.3.1 Ladungen in der MOS-Struktur [Seite 193]
10.3.2 - 4.3.2 Oberflächenspannung bei starker Inversion [Seite 197]
10.3.3 - 4.3.3 Einsatzspannung und Substratsteuereffekt [Seite 199]
10.4 - 4.4 Wirkungsweise des MOS-Transistors [Seite 203]
10.4.1 - 4.4.1 Transistorgleichungen bei starker Inversion [Seite 204]
10.4.2 - 4.4.2 Genauere Transistorgleichungen bei starker Inversion [Seite 211]
10.4.3 - 4.4.3 Transistorgleichungen bei schwacher Inversion [Seite 213]
10.4.4 - 4.4.4 Temperaturverhalten des MOS-Transistors [Seite 215]
10.5 - 4.5 Effekte zweiter Ordnung [Seite 218]
10.5.1 - 4.5.1 Beweglichkeitsdegradation [Seite 218]
10.5.2 - 4.5.2 Kanallängenmodulation [Seite 220]
10.5.3 - 4.5.3 Kurzkanaleffekte [Seite 222]
10.5.4 - 4.5.4 Heiße Ladungsträger [Seite 227]
10.5.5 - 4.5.5 Gateinduzierter Drainleckstrom [Seite 228]
10.5.6 - 4.5.6 Durchbruchverhalten des MOS-Transistors [Seite 230]
10.5.7 - 4.5.7 Latch-Up Effekt [Seite 231]
10.6 - 4.6 MOS-Transistoren mit hoher Spannungsfestigkeit [Seite 234]
10.7 - 4.7 Modellierung des MOS-Transistors [Seite 247]
10.7.1 - 4.7.1 CAD-Anwendungen [Seite 247]
10.7.2 - 4.7.2 Überschlägige statische und transiente Berechnungen [Seite 255]
10.7.3 - 4.7.3 Überschlägige Kleinsignalberechnungen [Seite 258]
10.8 - 4.8 Übungen [Seite 261]
10.9 - 4.9 Anhang A: Schwache Inversion [Seite 267]
10.10 - 4.10 Literatur [Seite 272]
11 - 5 Grundlagen digitaler CMOS-Schaltungen [Seite 275]
11.1 - 5.1 Geometrische Entwurfsunterlagen [Seite 275]
11.2 - 5.2 Elektrische Entwurfsregeln [Seite 282]
11.3 - 5.3 MOS-Inverter [Seite 288]
11.3.1 - 5.3.1 Verarmungsinverter [Seite 289]
11.3.2 - 5.3.2 Anreicherungsinverter [Seite 292]
11.3.3 - 5.3.3 P-Last-Inverter [Seite 294]
11.3.4 - 5.3.4 Komplementärinverter [Seite 296]
11.3.5 - 5.3.5 Serien- und Parallelschaltung von Transistoren [Seite 303]
11.4 - 5.4 Schaltverhalten der MOS-Inverter [Seite 304]
11.5 - 5.5 Treiberschaltungen [Seite 314]
11.5.1 - 5.5.1 Super-Treiber [Seite 314]
11.5.2 - 5.5.2 Bootstrap-Treiber [Seite 316]
11.6 - 5.6 Eingangs- / Ausgangsschaltungen [Seite 319]
11.6.1 - 5.6.1 Eingangsschaltungen [Seite 320]
11.6.2 - 5.6.2 Ausgangstreiber [Seite 323]
11.6.3 - 5.6.3 Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle [Seite 331]
11.6.4 - 5.6.4 ESD-Schutz [Seite 346]
11.7 - 5.7 Übungen [Seite 350]
11.8 - 5.8 Literatur [Seite 353]
12 - 6 Schaltnetze und Schaltwerke [Seite 355]
12.1 - 6.1 Statische Schaltnetze [Seite 355]
12.1.1 - 6.1.1 Statische Gatterschaltungen [Seite 355]
12.1.2 - 6.1.2 Layout statischer Gatterschaltungen [Seite 358]
12.1.3 - 6.1.3 Transfer-Gatterschaltungen [Seite 361]
12.2 - 6.2 Getaktete Schaltnetze [Seite 364]
12.2.1 - 6.2.1 Getaktete Gatterschaltungen (C2MOS) [Seite 364]
12.2.2 - 6.2.2 Dominoschaltungen [Seite 367]
12.2.3 - 6.2.3 Modifizierte Dominoschaltung (NORA-Domino) [Seite 369]
12.2.4 - 6.2.4 Differenziell kaskadierte Schaltung (DCVS) [Seite 370]
12.2.5 - 6.2.5 Schaltverhalten von Gattern [Seite 372]
12.3 - 6.3 Gatterschaltungen für hohe Taktraten [Seite 374]
12.4 - 6.4 Logische Felder [Seite 381]
12.4.1 - 6.4.1 Dekoder [Seite 381]
12.4.2 - 6.4.2 Komplementärdekoder [Seite 382]
12.4.3 - 6.4.3 Programmierbare Logikanordnung (PLA) [Seite 386]
12.5 - 6.5 Schaltwerke [Seite 389]
12.5.1 - 6.5.1 Flip-Flops [Seite 389]
12.5.2 - 6.5.2 Zwei-Takt-Register [Seite 397]
12.5.3 - 6.5.3 Ein-Takt-Register [Seite 400]
12.5.4 - 6.5.4 Takterzeugung [Seite 403]
12.6 - 6.6 Übungen [Seite 406]
12.7 - 6.7 Literatur [Seite 408]
13 - 7 MOS-Speicher [Seite 411]
13.1 - 7.1 Nur-Lese-Speicher (ROM) [Seite 412]
13.2 - 7.2 Elektrisch programmierbare und optisch löschbare Speicher [Seite 414]
13.2.1 - 7.2.1 EPROM Speicherarchitektur [Seite 416]
13.2.2 - 7.2.2 Stromspannungswandler [Seite 418]
13.3 - 7.3 Elektrisch umprogrammierbare Speicher [Seite 420]
13.3.1 - 7.3.1 Elektrisch umprogrammierbare Speicherzellen [Seite 420]
13.3.2 - 7.3.2 Flash-Speicher-Architekturen [Seite 427]
13.3.3 - 7.3.3 NROM [Seite 433]
13.3.4 - 7.3.4 Chip-interne Spannungserzeugung [Seite 438]
13.4 - 7.4 Statische Speicher [Seite 442]
13.4.1 - 7.4.1 Statische Speicherzellen [Seite 442]
13.4.2 - 7.4.2 SRAM Speicherarchitektur [Seite 446]
13.4.3 - 7.4.3 Address Transition Detection (ATD) [Seite 447]
13.5 - 7.5 Dynamische Halbleiterspeicher [Seite 449]
13.5.1 - 7.5.1 Ein-Transistor-Speicherzellen [Seite 450]
13.5.2 - 7.5.2 DRAM-Speicher-Grundschaltungen [Seite 454]
13.5.3 - 7.5.3 DRAM Speicherarchitektur [Seite 462]
13.5.4 - 7.5.4 Alpha-Strahlempfindlichkeit [Seite 466]
13.6 - 7.6 Übungen [Seite 468]
13.7 - 7.7 Literatur [Seite 472]
14 - 8 Grundlagen analoger CMOS-Schaltungen [Seite 475]
14.1 - 8.1 Stromspiegelschaltungen [Seite 476]
14.1.1 - 8.1.1 Verbesserte Stromsenken [Seite 479]
14.2 - 8.2 Source-Folger [Seite 482]
14.3 - 8.3 Einfache Verstärkerstufen [Seite 485]
14.3.1 - 8.3.1 Miller-Effekt [Seite 489]
14.3.2 - 8.3.2 Differenzielle Eingangsstufe mit symmetrischem Ausgang [Seite 492]
14.3.3 - 8.3.3 Differenzielle Eingangsstufe mit unsymmetrischem Ausgang [Seite 496]
14.4 - 8.4 Übungen [Seite 502]
14.5 - 8.5 Anhang B: Übertragungsfunktion [Seite 504]
14.6 - 8.6 Weiterführende Literatur [Seite 512]
15 - 9 CMOS-Verstärkerschaltungen [Seite 513]
15.1 - 9.1 Miller-Verstärker [Seite 513]
15.2 - 9.2 Gefalteter Kaskode-Verstärker [Seite 524]
15.3 - 9.3 Gefalteter Kaskode-Verstärker mit AB-Ausgangsstufe [Seite 527]
15.4 - 9.4 Übungen [Seite 532]
15.5 - 9.5 Literatur [Seite 533]
16 - 10 BICMOS-Schaltungen [Seite 535]
16.1 - 10.1 Stromschaltungstechniken [Seite 536]
16.1.1 - 10.1.1 CML-Schaltungen [Seite 536]
16.1.2 - 10.1.2 ECL-Schaltungen [Seite 543]
16.2 - 10.2 BICMOS-Treiber und -Gatter [Seite 546]
16.3 - 10.3 Bandabstand-Spannungsquellen [Seite 552]
16.4 - 10.4 Analoge Anwendungen [Seite 562]
16.4.1 - 10.4.1 Offset-Verhalten von Bipolar- und MOS-Transistor [Seite 563]
16.4.2 - 10.4.2 Kleinsignalverhalten von Bipolar- und MOS-Transistor [Seite 564]
16.5 - 10.5 BCD-Technik [Seite 572]
16.5.1 - 10.5.1 Schaltverhalten des DMOS-Transistors [Seite 577]
16.5.2 - 10.5.2 Stromquellen [Seite 579]
16.5.3 - 10.5.3 DMOS-Treiber [Seite 580]
16.5.4 - 10.5.4 Schutzschaltungen [Seite 583]
16.6 - 10.6 Übungen [Seite 589]
16.7 - 10.7 Literatur [Seite 591]
17 - 11 Systemintegration bei begrenztem Leistungsverbrauch [Seite 593]
17.1 - 11.1 Transistor Skalierung [Seite 593]
17.2 - 11.2 Reduzierung des dynamischen Leistungsverbrauchs [Seite 595]
17.3 - 11.3 Reduzierung der Standby-Leistung [Seite 599]
17.4 - 11.4 Dynamisches Energiemanagement [Seite 605]
18 - 12 Sachregister [Seite 617]
2 - Vorwort [Seite 11]
3 - Zum Inhalt des Buches [Seite 14]
4 - Formelzeichen und Symbole [Seite 18]
5 - Umrechnungsfaktoren und Konstanten [Seite 21]
6 - Wichtige Beziehungen [Seite 22]
7 - 1 Grundlagen der Halbleiterphysik [Seite 29]
7.1 - 1.1 Theorie des Bändermodells [Seite 29]
7.2 - 1.2 Dotierte Halbleiter [Seite 34]
7.3 - 1.3 Gleichungen für den Halbleiter im Gleichgewichtszustand [Seite 36]
7.3.1 - 1.3.1 Fermi-Verteilungsfunktion [Seite 36]
7.3.2 - 1.3.2 Ladungsträgerkonzentration im Gleichgewichtszustand [Seite 39]
7.3.3 - 1.3.3 Das Dichteprodukt im Gleichgewichtszustand [Seite 41]
7.3.4 - 1.3.4 Elektronenenergie, Spannung und elektrische Feldstärke [Seite 44]
7.4 - 1.4 Ladungsträgertransport [Seite 46]
7.4.1 - 1.4.1 Driftgeschwindigkeit [Seite 46]
7.4.2 - 1.4.2 Driftstrom [Seite 48]
7.4.3 - 1.4.3 Diffusionsstrom [Seite 51]
7.4.4 - 1.4.4 Kontinuitätsgleichung [Seite 53]
7.5 - 1.5 Störungen des thermodynamischen Gleichgewichts [Seite 54]
7.6 - 1.6 Übungen [Seite 63]
7.7 - 1.7 Literatur [Seite 66]
8 - 2 Metallurgischer pn-Übergang [Seite 67]
8.1 - 2.1 Inhomogener n-Typ-Halbleiter [Seite 67]
8.2 - 2.2 Der pn-Übergang im Gleichgewichtszustand [Seite 70]
8.3 - 2.3 Der pn-Übergang bei Anlegen einer Spannung [Seite 71]
8.3.1 - 2.3.1 Das Dichteprodukt bei Abweichungen vom Gleichgewichtszustand [Seite 74]
8.3.2 - 2.3.2 Stromspannungsbeziehung [Seite 76]
8.3.3 - 2.3.3 Abweichungen von der Stromspannungsbeziehung [Seite 79]
8.3.4 - 2.3.4 Spannungsbezugspunkt [Seite 81]
8.4 - 2.4 Kapazitätsverhalten des pn-Übergangs [Seite 82]
8.4.1 - 2.4.1 Sperrschichtkapazität [Seite 83]
8.4.2 - 2.4.2 Diffusionskapazität [Seite 88]
8.5 - 2.5 Schaltverhalten des pn-Übergangs [Seite 92]
8.6 - 2.6 Durchbruchverhalten [Seite 94]
8.7 - 2.7 Modellierung des pn-Übergangs [Seite 101]
8.7.1 - 2.7.1 Diodenmodell für CAD-Anwendungen [Seite 101]
8.7.2 - 2.7.2 Diodenmodell für überschlägige statische Berechnungen [Seite 104]
8.7.3 - 2.7.3 Diodenmodell für überschlägige Kleinsignalberechnungen [Seite 105]
8.8 - 2.8 Übungen [Seite 107]
8.9 - 2.9 Literatur [Seite 109]
9 - 3 Bipolarer Transistor [Seite 111]
9.1 - 3.1 Herstellung einer Bipolarschaltung [Seite 111]
9.2 - 3.2 Wirkungsweise des bipolaren Transistors [Seite 121]
9.2.1 - 3.2.1 Stromspannungsbeziehung [Seite 123]
9.2.2 - 3.2.2 Transistor im inversen Betrieb [Seite 130]
9.2.3 - 3.2.3 Spannungssättigung [Seite 132]
9.2.4 - 3.2.4 Temperaturverhalten [Seite 134]
9.2.5 - 3.2.5 Durchbruchverhalten [Seite 136]
9.3 - 3.3 Effekte zweiter Ordnung [Seite 139]
9.3.1 - 3.3.1 Abhängigkeit der Stromverstärkung vom Kollektorstrom [Seite 139]
9.3.2 - 3.3.2 Basisweitenmodulation [Seite 143]
9.3.3 - 3.3.3 Emitterrandverdrängung [Seite 150]
9.4 - 3.4 Abweichende Transistorstrukturen [Seite 153]
9.5 - 3.5 Modellierung des bipolaren Transistors [Seite 156]
9.5.1 - 3.5.1 Transistormodell für CAD-Anwendungen [Seite 156]
9.5.2 - 3.5.2 Transistormodell für überschlägige statische Berechnungen [Seite 162]
9.5.3 - 3.5.3 Transistormodell für überschlägige Kleinsignalberechnungen [Seite 163]
9.5.4 - 3.5.4 Bestimmung der Transitzeit [Seite 166]
9.6 - 3.6 Übungen [Seite 171]
9.7 - 3.7 Literatur [Seite 175]
10 - 4 Feldeffekttransistor [Seite 177]
10.1 - 4.1 Herstellung einer CMOS-Schaltung [Seite 177]
10.2 - 4.2 MOS-Struktur [Seite 184]
10.2.1 - 4.2.1 Charakteristik der MOS-Struktur [Seite 184]
10.2.2 - 4.2.2 Kapazitätsverhalten der MOS-Struktur [Seite 188]
10.2.3 - 4.2.3 Flachbandspannung [Seite 190]
10.3 - 4.3 Gleichungen der MOS-Struktur [Seite 193]
10.3.1 - 4.3.1 Ladungen in der MOS-Struktur [Seite 193]
10.3.2 - 4.3.2 Oberflächenspannung bei starker Inversion [Seite 197]
10.3.3 - 4.3.3 Einsatzspannung und Substratsteuereffekt [Seite 199]
10.4 - 4.4 Wirkungsweise des MOS-Transistors [Seite 203]
10.4.1 - 4.4.1 Transistorgleichungen bei starker Inversion [Seite 204]
10.4.2 - 4.4.2 Genauere Transistorgleichungen bei starker Inversion [Seite 211]
10.4.3 - 4.4.3 Transistorgleichungen bei schwacher Inversion [Seite 213]
10.4.4 - 4.4.4 Temperaturverhalten des MOS-Transistors [Seite 215]
10.5 - 4.5 Effekte zweiter Ordnung [Seite 218]
10.5.1 - 4.5.1 Beweglichkeitsdegradation [Seite 218]
10.5.2 - 4.5.2 Kanallängenmodulation [Seite 220]
10.5.3 - 4.5.3 Kurzkanaleffekte [Seite 222]
10.5.4 - 4.5.4 Heiße Ladungsträger [Seite 227]
10.5.5 - 4.5.5 Gateinduzierter Drainleckstrom [Seite 228]
10.5.6 - 4.5.6 Durchbruchverhalten des MOS-Transistors [Seite 230]
10.5.7 - 4.5.7 Latch-Up Effekt [Seite 231]
10.6 - 4.6 MOS-Transistoren mit hoher Spannungsfestigkeit [Seite 234]
10.7 - 4.7 Modellierung des MOS-Transistors [Seite 247]
10.7.1 - 4.7.1 CAD-Anwendungen [Seite 247]
10.7.2 - 4.7.2 Überschlägige statische und transiente Berechnungen [Seite 255]
10.7.3 - 4.7.3 Überschlägige Kleinsignalberechnungen [Seite 258]
10.8 - 4.8 Übungen [Seite 261]
10.9 - 4.9 Anhang A: Schwache Inversion [Seite 267]
10.10 - 4.10 Literatur [Seite 272]
11 - 5 Grundlagen digitaler CMOS-Schaltungen [Seite 275]
11.1 - 5.1 Geometrische Entwurfsunterlagen [Seite 275]
11.2 - 5.2 Elektrische Entwurfsregeln [Seite 282]
11.3 - 5.3 MOS-Inverter [Seite 288]
11.3.1 - 5.3.1 Verarmungsinverter [Seite 289]
11.3.2 - 5.3.2 Anreicherungsinverter [Seite 292]
11.3.3 - 5.3.3 P-Last-Inverter [Seite 294]
11.3.4 - 5.3.4 Komplementärinverter [Seite 296]
11.3.5 - 5.3.5 Serien- und Parallelschaltung von Transistoren [Seite 303]
11.4 - 5.4 Schaltverhalten der MOS-Inverter [Seite 304]
11.5 - 5.5 Treiberschaltungen [Seite 314]
11.5.1 - 5.5.1 Super-Treiber [Seite 314]
11.5.2 - 5.5.2 Bootstrap-Treiber [Seite 316]
11.6 - 5.6 Eingangs- / Ausgangsschaltungen [Seite 319]
11.6.1 - 5.6.1 Eingangsschaltungen [Seite 320]
11.6.2 - 5.6.2 Ausgangstreiber [Seite 323]
11.6.3 - 5.6.3 Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle [Seite 331]
11.6.4 - 5.6.4 ESD-Schutz [Seite 346]
11.7 - 5.7 Übungen [Seite 350]
11.8 - 5.8 Literatur [Seite 353]
12 - 6 Schaltnetze und Schaltwerke [Seite 355]
12.1 - 6.1 Statische Schaltnetze [Seite 355]
12.1.1 - 6.1.1 Statische Gatterschaltungen [Seite 355]
12.1.2 - 6.1.2 Layout statischer Gatterschaltungen [Seite 358]
12.1.3 - 6.1.3 Transfer-Gatterschaltungen [Seite 361]
12.2 - 6.2 Getaktete Schaltnetze [Seite 364]
12.2.1 - 6.2.1 Getaktete Gatterschaltungen (C2MOS) [Seite 364]
12.2.2 - 6.2.2 Dominoschaltungen [Seite 367]
12.2.3 - 6.2.3 Modifizierte Dominoschaltung (NORA-Domino) [Seite 369]
12.2.4 - 6.2.4 Differenziell kaskadierte Schaltung (DCVS) [Seite 370]
12.2.5 - 6.2.5 Schaltverhalten von Gattern [Seite 372]
12.3 - 6.3 Gatterschaltungen für hohe Taktraten [Seite 374]
12.4 - 6.4 Logische Felder [Seite 381]
12.4.1 - 6.4.1 Dekoder [Seite 381]
12.4.2 - 6.4.2 Komplementärdekoder [Seite 382]
12.4.3 - 6.4.3 Programmierbare Logikanordnung (PLA) [Seite 386]
12.5 - 6.5 Schaltwerke [Seite 389]
12.5.1 - 6.5.1 Flip-Flops [Seite 389]
12.5.2 - 6.5.2 Zwei-Takt-Register [Seite 397]
12.5.3 - 6.5.3 Ein-Takt-Register [Seite 400]
12.5.4 - 6.5.4 Takterzeugung [Seite 403]
12.6 - 6.6 Übungen [Seite 406]
12.7 - 6.7 Literatur [Seite 408]
13 - 7 MOS-Speicher [Seite 411]
13.1 - 7.1 Nur-Lese-Speicher (ROM) [Seite 412]
13.2 - 7.2 Elektrisch programmierbare und optisch löschbare Speicher [Seite 414]
13.2.1 - 7.2.1 EPROM Speicherarchitektur [Seite 416]
13.2.2 - 7.2.2 Stromspannungswandler [Seite 418]
13.3 - 7.3 Elektrisch umprogrammierbare Speicher [Seite 420]
13.3.1 - 7.3.1 Elektrisch umprogrammierbare Speicherzellen [Seite 420]
13.3.2 - 7.3.2 Flash-Speicher-Architekturen [Seite 427]
13.3.3 - 7.3.3 NROM [Seite 433]
13.3.4 - 7.3.4 Chip-interne Spannungserzeugung [Seite 438]
13.4 - 7.4 Statische Speicher [Seite 442]
13.4.1 - 7.4.1 Statische Speicherzellen [Seite 442]
13.4.2 - 7.4.2 SRAM Speicherarchitektur [Seite 446]
13.4.3 - 7.4.3 Address Transition Detection (ATD) [Seite 447]
13.5 - 7.5 Dynamische Halbleiterspeicher [Seite 449]
13.5.1 - 7.5.1 Ein-Transistor-Speicherzellen [Seite 450]
13.5.2 - 7.5.2 DRAM-Speicher-Grundschaltungen [Seite 454]
13.5.3 - 7.5.3 DRAM Speicherarchitektur [Seite 462]
13.5.4 - 7.5.4 Alpha-Strahlempfindlichkeit [Seite 466]
13.6 - 7.6 Übungen [Seite 468]
13.7 - 7.7 Literatur [Seite 472]
14 - 8 Grundlagen analoger CMOS-Schaltungen [Seite 475]
14.1 - 8.1 Stromspiegelschaltungen [Seite 476]
14.1.1 - 8.1.1 Verbesserte Stromsenken [Seite 479]
14.2 - 8.2 Source-Folger [Seite 482]
14.3 - 8.3 Einfache Verstärkerstufen [Seite 485]
14.3.1 - 8.3.1 Miller-Effekt [Seite 489]
14.3.2 - 8.3.2 Differenzielle Eingangsstufe mit symmetrischem Ausgang [Seite 492]
14.3.3 - 8.3.3 Differenzielle Eingangsstufe mit unsymmetrischem Ausgang [Seite 496]
14.4 - 8.4 Übungen [Seite 502]
14.5 - 8.5 Anhang B: Übertragungsfunktion [Seite 504]
14.6 - 8.6 Weiterführende Literatur [Seite 512]
15 - 9 CMOS-Verstärkerschaltungen [Seite 513]
15.1 - 9.1 Miller-Verstärker [Seite 513]
15.2 - 9.2 Gefalteter Kaskode-Verstärker [Seite 524]
15.3 - 9.3 Gefalteter Kaskode-Verstärker mit AB-Ausgangsstufe [Seite 527]
15.4 - 9.4 Übungen [Seite 532]
15.5 - 9.5 Literatur [Seite 533]
16 - 10 BICMOS-Schaltungen [Seite 535]
16.1 - 10.1 Stromschaltungstechniken [Seite 536]
16.1.1 - 10.1.1 CML-Schaltungen [Seite 536]
16.1.2 - 10.1.2 ECL-Schaltungen [Seite 543]
16.2 - 10.2 BICMOS-Treiber und -Gatter [Seite 546]
16.3 - 10.3 Bandabstand-Spannungsquellen [Seite 552]
16.4 - 10.4 Analoge Anwendungen [Seite 562]
16.4.1 - 10.4.1 Offset-Verhalten von Bipolar- und MOS-Transistor [Seite 563]
16.4.2 - 10.4.2 Kleinsignalverhalten von Bipolar- und MOS-Transistor [Seite 564]
16.5 - 10.5 BCD-Technik [Seite 572]
16.5.1 - 10.5.1 Schaltverhalten des DMOS-Transistors [Seite 577]
16.5.2 - 10.5.2 Stromquellen [Seite 579]
16.5.3 - 10.5.3 DMOS-Treiber [Seite 580]
16.5.4 - 10.5.4 Schutzschaltungen [Seite 583]
16.6 - 10.6 Übungen [Seite 589]
16.7 - 10.7 Literatur [Seite 591]
17 - 11 Systemintegration bei begrenztem Leistungsverbrauch [Seite 593]
17.1 - 11.1 Transistor Skalierung [Seite 593]
17.2 - 11.2 Reduzierung des dynamischen Leistungsverbrauchs [Seite 595]
17.3 - 11.3 Reduzierung der Standby-Leistung [Seite 599]
17.4 - 11.4 Dynamisches Energiemanagement [Seite 605]
18 - 12 Sachregister [Seite 617]
