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第一章 绪论
1.1 课题的价值及意义
1.2 发展历史及现状
1.3 高速高线性度光电耦合隔离放大器的基本问题
1.4 论文章节安排
第二章 微电子与光电子集成器件设计基础
2.1 载流子复合与寿命
2.1.1 直接辐射复合
2.1.2 直接俄歇复合
2.1.3 经由中心的复合
2.2 载流子的速场特性
2.3 碰撞离化现象
2.3.1 阈值离化能
2.3.1 隧穿碰撞离化能
2.3.1 碰撞离化率
2.4 光电耦合隔离放大器的性能指标
2.4.1 电流传输比-正向电流特性
2.4.2 电流传输比-环境温度特性
2.4.3 输入/输出间绝缘耐压
2.4.4 响应时间
2.4.5 转换速率与建立时间
2.4.6 功耗
2.4.7 噪声
第三章 BiCMOS光电耦合隔离放大器设计
3.1 设计目标
3.2 光电耦合隔离放大器的整体结构设计
3.3 高效与标准微电子工艺兼容的光发射器件设计
3.3.1 硅基光发射二极管
3.3.2 与标准微电子工艺兼容的硅发光二极管
3.3.3 速率方程模型
3.4 高速高灵敏度光接收器件设计
3.4.1 光电晶体管
3.4.2 PIN型光电二极管
3.4.3 PIN结构雪崩光电二极管
3.5 输入放大器A1的设计
3.5.1 传统的输入放大器A1设计
3.5.2 高稳定性输入放大器A1的设计
3.6 输出放大器A2的设计
3.5.1 传统的输出放大器A2的设计
3.5.2 高速输出放大器A2的设计
3.7 偏置电路设计
第四章 放大器性能改善的措施
4.1 改善放大器线性度的措施
4.1.1 输入放大器的非线性分析
4.1.2 源极退化技术
4.1.3 光电耦合隔离放大器的非线性分析
4.1.4 并列互补LED连接形式
4.2 抗噪声电路设计
4.2.1 光电二极管与输出放大器的噪声分析
4.2.2 噪声过滤电路设计
4.3 元器件工艺优化与参数优选
4.3.1 CMOS器件的工艺优化
4.3.2 光电集成下的BiCMOS工艺优化
4.3.3 隔离放大器的整体结构及其参数的优选
第五章 隔离放大器的电路建模与PSPICE仿真
5.1 光电器件的建模
5.1.1 LED电路模型
5.1.2 PIN雪崩光电二极管的电路模型
5.2 光电耦合器性能分析
5.3 光电耦合隔离放大器的电压传输特性分析
5.4 光电耦合隔离放大器的幅频特性
5.5 共模抑制(CMRR)特性
5.6 阶跃响应特性
5.7 时延-功耗积DP与电源电压VDD的特性曲线
第六章 结论与展望
致谢
参考文献
附录 PIN雪崩光电二极管具体模型参数
攻读硕士研究生期间发表的论文