CMOS集成电路的性能及特点
功耗低
CMOS集成电路采用场效应管,且都是互补结构,工作时两个串联的场效应管总是处于一个管导通,另一个管截止的状态,电路静态功耗理论上为零。实际上,由于存在漏电流,CMOS电路尚有微量静态功耗。单个门电路的功耗典型值仅为20mW,动态功耗(在1MHz工作频率时)也仅为几mW。
工作电压范围宽
CMOS集成电路供电简单,供电电源体积小,基本上不需稳压。国产CC4000系列的集成电路,可在3~18V电压下正常工作。
逻辑摆幅大
CMOS集成电路的逻辑高电平“1”、逻辑低电平“0”分别接近于电源高电位VDD及电影低电位VSS。当VDD=15V,VSS=0V时,输出逻辑摆幅近似15V。因此,CMOS集成电路的电压电压利用系数在各类集成电路中指标是较高的。
抗干扰能力强
CMOS集成电路的电压噪声容限的典型值为电源电压的45%,保证值为电源电压的30%。随着电源电压的增加,噪声容限电压的绝对值将成比例增加。对于VDD=15V的供电电压(当VSS=0V时),电路将有7V左右的噪声容限。
输入阻抗高
CMOS集成电路的输入端一般都是由保护二极管和串联电阻构成的保护网络,故比一般场效应管的输入电阻稍小,但在正常工作电压范围内,这些保护二极管均处于反向偏置状态,直流输入阻抗取决于这些二极管的泄露电流,通常情况下,等效输入阻抗高达103~1011?,因此CMOS集成电路几乎不消耗驱动电路的功率。
温度稳定性能好
由于CMOS集成电路的功耗很低,内部发热量少,而且,CMOS电路线路结构和电气参数都具有对称性,在温度环境发生变化时,某些参数能起到自动补偿作用,因而CMOS集成电路的温度特性非常好。一般陶瓷金属封装的电路,工作温度为-55 ~ +125℃;塑料封装的电路工作温度范围为-45 ~ +85℃。
扇出能力强
扇出能力是用电路输出端所能带动的输入端数来表示的。由于CMOS集成电路的输入阻抗极高,因此电路的输出能力受输入电容的限制,但是,当CMOS集成电路用来驱动同类型,如不考虑速度,一般可以驱动50个以上的输入端。
抗辐射能力强
CMOS集成电路中的基本器件是MOS晶体管,属于多数载流子导电器件。各种射线、辐射对其导电性能的影响都有限,因而特别适用于制作航天及核实验设备。
可控性好
CMOS集成电路输出波形的上升和下降时间可以控制,其输出的上升和下降时间的典型值为电路传输延迟时间的125%~140%。
接口方便
因为CMOS集成电路的输入阻抗高和输出摆幅大,所以易于被其他电路所驱动,也容易驱动其他类型的电路或器件。
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作者:不详
目录 第一部分.前言 第二部分.实验的基础知识 第三部分.实验内容 1.cadence virtuoso schematic进行电路图的绘制2.cadence virtuoso analog environment电路性能模拟3.cadence virtuoso layout editor进行版图设计4.cadence virtuoso DRC Extract LVS以及后仿真等。第四部分.附件 1.Cadence schematic simple tutorial 2.cadence virtuoso layout editor tutorial 3.SMIC0.18um library
第一部分.前言 本实验为微电子系专业选修课程《模拟CMOS集成电路设计》的配套实验。本实验围绕如何实现一个给定性能参数要求的简单差分运算放大器而展开。 通过该实验,使得学生能够建立模拟集成电路设计的基本概念,了解设计的基本方法,熟悉模拟CMOS集成电路设计的典型流程,了解在每一个流程中所应用的EDA工具,并能较熟练地使用每个流程对应的设计工具。通过让学生自己分析每个流程中所出现的问题,把课程所学知识联系实际,从而增强学生分析问题、解决问题的能力。 本实验的内容以教材一至十章内容为基础,因此,该实验适合在开课学期的后半部分时间开展。 本实验讲义内容安排如下,首先是前言,其次是基础知识,接下来是实际实验内容,具体分成四个过程,最后是附录。建议在实际实验开始之前依次浏览三个附件文档。
第二部分.实验的基础知识 该实验内容所涉及的基础知识包括两部分:电路方面、流程方面和EDA设计工具使用方面。 1.电路有关的基础知识。 该实验是围绕如何实现基于SMIC0.18um工艺下,一个给定性能参数要求的简单差分运算放大器而展开,因此,以电流镜做负载的基本五管差分运算放大器的性能分析是该实验的理论基础。具体内容在讲义以及课件相关章节中有详细介绍。以下用一张图简单重述该电路的有关性能与各元件参数之间的关系分析结论。 相关的设计公式如下:
cmos模拟集成电路设计-实验报告
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北京邮电大学 实验报告 实验题目:cmos模拟集成电路实验 姓名:何明枢 班级:2013211207 班内序号:19 学号:2013211007 指导老师:韩可 日期:2016 年 1 月16 日星期六
目录 实验一:共源级放大器性能分析 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验内容 (1) 三、实验结果 (1) 四、实验结果分析 (3) 实验二:差分放大器设计 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验要求 (4) 三、实验原理 (4) 四、实验结果 (5) 五、思考题 (6) 实验三:电流源负载差分放大器设计 (7) 一、实验目的 (7) 二、实验内容 (7) 三、差分放大器的设计方法 (7) 四、实验原理 (7) 五、实验结果 (9) 六、实验分析 (10) 实验五:共源共栅电流镜设计 (11) 一、实验目的 (11) 二、实验题目及要求 (11) 三、实验内容 (11) 四、实验原理 (11) 五、实验结果 (15) 六、电路工作状态分析 (15) 实验六:两级运算放大器设计 (17) 一、实验目的 (17) 二、实验要求 (17) 三、实验内容 (17) 四、实验原理 (21) 五、实验结果 (23) 六、思考题 (24) 七、实验结果分析 (24) 实验总结与体会 (26) 一、实验中遇到的的问题 (26) 二、实验体会 (26) 三、对课程的一些建议 (27)