拉扎维教材模拟集成电路第三章课后习题答案中文版

第三章3.3(a)阳=*扁=2皿=0,\ JL/ J I U.Dr. = —= -------- ----- = 100,"I XI D 0.1x10-3Rq % ||硫=10幻I2S 半Q,g/ni =72xl.34225xl0-4xl00xl0-3 =5.1812X W3,A，= s m]• Rout = —8.6353, (b) Mi工作在线性区的边缘时，吮产么-跖=崂s-"；二％-九二3-%+0.7 = 3.7-%D, R[)2X10—3 2X10—3W_:3J~V GS=1X1.34225X10-4X100(K5-0.7)2 2x03 2 ' 仔、 ).M=1.137V・•・此时，I m =1x1.34225x10—4x100(1.137 —0.7)2=1.28151x10—3A 2= V2xl.34225xl0-4xl00xl.28151xl0'3 =5.8653X10'3,r. = ------------- --------- =7.8X103Q,0.1x1.28151x10-3A，=—知](妇 || 厘)=—5.8653X10—3(7.8X103 || 2xl03) = 9.33 74V Dsat = 3 — 2x 1.2815 x 10一3 = 0.4369V (c)M】进入线性区50mV 时，V/. = V’M -50x10-3 =0.4369 — 50x10—3 =O.3869KV -V 3-0 3869 °I D = & v’s = 3 U F = 1.3065 x 10-3,R D2X103【D = LCoxy 2 "V TH)V DS T0.306921.3065x 10-3 = 1.34225x 10-4x 100 (V GS-0.7)0.3869-=>V^.S. = 1.145V,dV GS= ^^ = &C°x:.g ini = 1.34225x 10-4 x 1 OOx0.3869 = 5.1942x 10-3,R -1 , - W= .〃Cox —I L人11 2835X103Q=> R on1.34225 x 1 (T4 x 100 (1.145 - 0.7 - 0.3869)'〜'=-5.1942X10-3(1.2835X103||2X103)=-43.15(a)设Vm=0时M1工作在饱和区。

拉扎维教材模拟集成电路第三章课后习题答案中⽂版（纯⼿写）
拉扎维教材第三章答案中⽂版（纯⼿写）
PART1
最近重新温习拉扎维，参考英⽂版答案顺便教材⼿动整理下教材课后习题，部分习题加⼊了⼀些⾃⼰的想法和备注。

欢迎各位学弟学妹下载，不过请不要照抄答案！因为没有扫描仪器，⽤⼿机照的相⽚。

这⼀部分是第三章作业的前⼀半的题⽬，也请⼤家尊重本⼈劳动成果，可以下载，但请不要随意下载后再上传，谢谢⼤家！
PART2
另外3.11题⽬可参考3.10
注明：如有错误之处欢迎指正。

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PART3
答案照⽚在下⾯
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拉扎维模拟CMOS集成电路设计第三章作业答案详解完整版教程解析1. 引言在拉扎维模拟CMOS集成电路设计第三章的作业中，涉及了多个内容，包括放大电路、反馈放大电路、功率放大电路等。

本文将对这些内容进行详细的解析和讲解，并给出相应的答案。

2. 放大电路放大电路是电子电路中非常常见且重要的一种电路结构。

在本章的作业中，我们需要设计一个放大电路，并回答一些相关问题。

2.1 放大电路设计根据作业要求，我们需要设计一个放大电路，输入信号为正弦波，放大倍数为10倍。

我们可以选择使用CMOS集成电路来实现这个放大电路。

首先，我们需要根据放大倍数和输入信号的幅度来确定CMOS放大电路的电路参数。

在设计过程中，我们需要考虑一些关键因素，包括电流源、负反馈电阻等。

其次，我们可以选择合适的电路拓扑结构，例如共源共栅放大电路、共源共漏放大电路等。

根据实际情况，我们可以选择合适的电路结构。

最后，我们需要进行电路参数的计算和电路的仿真。

通过计算和仿真，我们可以得到放大电路的性能指标，例如增益、截止频率等。

2.2 放大电路问题解答在作业中，还需要回答一些问题，例如输入电阻、输出电阻、频率响应等。

针对这些问题，我们需要根据放大电路的拓扑结构和电路参数做相应的计算和分析。

例如，输入电阻可以通过计算输入端的电流和电压之比得到；输出电阻可以通过计算输出端的电流和电压之比得到；频率响应可以通过对放大电路进行交流分析得到。

总的来说，放大电路的设计和问题解答需要综合考虑多个因素，包括电路参数、电路结构、输入信号的幅度、负载等。

需要进行一系列的计算和仿真，以得到满足要求的电路性能。

3. 反馈放大电路反馈放大电路是一种常见的电路结构，它可以通过引入反馈回路来改善电路性能，例如增益稳定性、线性度等。

在作业中，我们需要设计一个反馈放大电路，并回答一些相关问题。

3.1 反馈放大电路设计根据作业要求，我们需要设计一个反馈放大电路，输入信号为正弦波，放大倍数为20倍。

第三章3.3(a)113150,20.511100.1105000||10||23D o D out o D W R k L r k I R r R k k -⎛⎫==Ω,λ=0, ⎪⎝⎭===Ω,λ⨯===Ω,311 5.181210,8.6353,m v m out g A g R -==⨯=-∙=-(b) M 1工作在线性区的边缘时，()()3312112430.7,30.7 3.7,2102101,23.71 1.34225101000.721021.137out GS TH GS DD out GS GSD D n OXGS TH D GS GSGS V V V V V V V V I R W I C V V L V V V V----=-=---+-===⨯⨯⎛⎫=μ- ⎪⎝⎭-∴=⨯⨯⨯-⨯∴= ∴此时，()24311 1.34225101001.1370.7 1.28151102D I A --=⨯⨯⨯-=⨯31313333113 5.865310,17.8100.1 1.2815110(||) 5.865310(7.810||210)9.337432 1.2815100.4369m o v m o D Dsat g r A g r R V V----==⨯==⨯Ω⨯⨯=-=-⨯⨯⨯==-⨯⨯=，(c) M 1进入线性区50mV 时，()33332150100.436950100.3869,30.3869 1.306510,210,2DS Dsat DD DS D D DS D n OXGS TH DS V V V V V I R V W I C V V V L ---=-⨯=-⨯=--===⨯⨯⎡⎤⎛⎫=μ-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦()()234114311140.30691.306510 1.34225101000.70.3869,21.145,,1.34225101000.3869 5.194210,,11.34225101GS GS D m n OX DS GS m Don n OXGS TH DS DSon V V V I W g C V V L g I W R C V V V V L R ------⎡⎤⨯=⨯⨯--⎢⎥⎣⎦⇒=∂⎛⎫==μ ⎪∂⎝⎭∴=⨯⨯⨯=⨯∂⎛⎫==μ-- ⎪∂⎝⎭⇒=⨯⨯()()3333 1.283510,001.1450.70.38695.194210 1.283510||2104v A -=⨯Ω--=-⨯⨯⨯=-3.15(a) 设V in =0时M 1工作在饱和区。

第三章模拟集成放大器及其应用1．判断对错，在括号中画√或×。

(1)若放大电路的A<0，则接人的反馈一定是负反馈。

( ×)(2)若A>0，则接人的一定是正反馈。

( ×)(3)由于接人负反馈，则反馈放大电路的A一定是负值。

( ×)(4)接人正反馈后，A一定是正值。

( ×)2．判断对错，在括号中画√或×。

(1)直流负反馈是指：①只存在于直接藕合电路，而阻容耦合电路中不存在的反馈。

( ×)②直流通路中的负反馈。

( √)③只在放大直流信号时才有的反馈。

( ×)(2)交流负反馈是指：①只存在于阻容耦合电路而直接耦合电路中没有的反馈。

( ×)②交流通路中的负反馈。

( √)③只在放大正弦波信号时才有的反馈。

( ×)3．填空：(1) 反相比例运算电路的输入电流基本上等于流过反馈电阻的电流，而___同相___比例运算电路的输电流几乎等于零。

(同相，反相)(2)反相比例放大电路的输入电阻较_低，同相比例放大电路的韵输入电阻较_高_。

(高，低)(3)在进行反相比例放大时，集成放大器两个输入端的共模信号Uic=__ 0_；若同相输入端接Ui，由集成放大器组成的比例放大电路的共模信号Uic=__Ui_。

(0,Ui)4．一个放大电路具有直流电流负反馈和交流电流并联负反馈，试问这些反馈有哪些作用?(判断下列答案是否正确，在括号中画√或×)(1)稳定输出电压( ×)(2)稳定输出电流( √)(3)增加输出电阻( √)(4)减小输出电阻( ×)(5)增大输入电阻( ×)(6)减小输入电阻( √)(7)增大工作点电流( ×)(8)稳定工作点电流。

(√)5．选择合适的答案填空为了实现以下目的，应引入：A．直流负反馈；B．交流负反馈。

(1)为稳定静态工作点；( A )(2)为稳定电压放大倍数( B )(3)为扩展频带( B)(4)为改变输入电阻或输出电阻( B)(5)为抑制温漂。

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这一部分是第三章作业的前一半的题目,也请大家尊重本人劳动成果,可以下载，但请不要随意下载后再上传,谢谢大家!
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另外3.１1题目可参考3.1０
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模电第三章课后题答案模拟电路第三章课后题答案1. 什么是直流偏置？有哪些方法可以实现直流偏置？直流偏置是指在放大器电路中为信号输入提供一个基准电压或偏置电压的方法。

常用的直流偏置方法有四种：固定偏置、可调偏置、恒流源偏置和共射极稳压偏置。

2. 什么是共模反馈？可以用来做什么？共模反馈是指将输出信号的一部分通过反馈电路送回放大器输入端并与输入信号相加的一种反馈方式。

它可以用来降低输出的共模干扰、提高放大器的直流稳定性和增大输出阻抗等。

3. 论述共源放大器输入电阻的大小与管子的参数关系。

共源放大器输入电阻Ri与管子的参数关系为Ri=rd//rds。

其中rd和rds 分别为管子的内阻和漏极电阻，它们与管子的型号有关，可以通过数据手册或参数表找到。

4. 怎样理解源极负载共源放大器的“驱动能力”？源极负载共源放大器的“驱动能力”是指它可以驱动的负载电阻的大小。

它与放大器的工作状态有关，当放大器处于饱和状态时，它的驱动能力较强；当放大器处于截止状态时，它的驱动能力较弱。

5. 什么是运放的输入失调？有什么影响？运放的输入失调是指运放输入端的两路信号不对称，产生一个微小的偏置电压，从而影响运放的放大能力和输出的准确性。

其影响包括：增大输出的偏置电压、降低放大增益和导致失真等。

6. 什么是偏压稳定度？如何提高？偏压稳定度是指放大器直流工作点的稳定性，通常用温度系数来表示。

它可以通过采用合适的偏压电路设计、选用稳定性好的元器件、合理布局和散热等方式来提高。

7. 什么是负反馈？有哪些优点？如何设计？负反馈是指将部分输出信号送回放大器输入端，并与输入信号相减的一种反馈方式。

它的优点包括提高放大器的稳定性、降低失真、增加带宽和减小输出阻抗等。

负反馈的设计需要明确设计目标和反馈网络的参数，通过计算和仿真实现。

拉扎维模拟CMOS集成电路设计第三章作业答案详解完整版教程解析第一题题目：请解释拉扎维模拟CMOS集成电路设计的主要目标。

拉扎维模拟CMOS集成电路设计的主要目标是通过集成电路设计技术来实现高性能、低功耗、低噪声、高稳定性的模拟电路。

具体目标包括：1.高性能：通过优化电路结构和参数，提高电路的增益、带宽和速度，以满足高性能模拟信号处理需求。

2.低功耗：采用低功耗设计技术，减少功耗和电源电压，提高电路的能效比，延长电池寿命。

3.低噪声：通过降低噪声源和优化电路设计，减少电路的噪声，并提高信号与噪声比，以提高电路的信号处理能力。

4.高稳定性：通过减小电路参数的变化范围、提高电路对温度、工艺和电源电压的抵抗能力，提高电路的稳定性和可靠性。

综合上述目标，拉扎维模拟CMOS集成电路设计致力于设计出符合实际需求，并具有良好性能、可靠性和可实施性的模拟电路。

第二题题目：什么是负载效应？在拉扎维模拟CMOS集成电路中如何考虑负载效应？负载效应是指当负载改变时，电路的工作条件和性能表现发生变化的现象。

在拉扎维模拟CMOS集成电路中，考虑负载效应是非常重要的。

拉扎维模拟CMOS集成电路中，电路的输入和输出之间会存在阻抗差异，从而导致在连接电路之间引入额外的电容和电阻负载。

这些负载对电路的工作状态产生影响，可能导致增益降低、频率响应偏移、功耗增加等问题。

为了考虑负载效应，在拉扎维模拟CMOS集成电路设计中，需要进行以下步骤：1.电路参数分析：通过计算和仿真，分析电路的输入和输出阻抗，确定电路的负载情况。

2.负载效应补偿：根据负载效应分析结果，采取一系列补偿措施来消除或减小负载效应对电路性能的影响。

例如，可以通过优化电路的结构或参数来改变电路的负载特性，使其更符合设计要求。

3.电路稳定性分析：在设计过程中，还需要对电路的稳定性进行分析。

如果负载效应较大，可能会导致电路的振荡或不稳定现象。

通过稳定性分析，可以预测和避免这些问题的发生。

3．1阐发：对PMOS 和NMOS 管二极管连接形式的CS 放年夜电路，最年夜的区别在于PMOS 做负载无体效应，所以这里应该考虑gmb 的影响。

同时，由于L=0.5，沟道长度比较短，所以，沟长调制效应也应该考虑进去。

同理 25p 10835.3μV A C OX-⨯=∵ 5.0501=⎪⎪⎭⎫⎝⎛L W5.0102=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛L W A I I D D m 5.021== ∴ K I r DN o o 201r 21===λ()()22222n 2121DS N TH GS ox D V V V L W C I λμ+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=VO = 1.46V 输出电阻: ∴增益85.1g A 1-=-=OUT m VRM2换为PMOS 管，则可忽略M2的体效应，同理可得 ∴增益85.0g A 1-=-=OUT m V R3.2（a ）∵ 5.0501=⎪⎪⎭⎫⎝⎛L W2502=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛L W A I I D D m 5.021== ∴ K I DN o 201r 1==λK I DP o 101r 2==λ又2401034.1μμ2V A t C OXsion OXn -⨯=•=εε∴ V A I LWC D OX m /106.32g 31-⨯==μ∴增益()4.24//r g A 211-=-=o o m Vr（b ）求输出电压的最年夜摆幅及求输出电压最年夜值与最小值之差阐发可知，当M1管处于临界三极管区时输出电压有最小值Vomin ，此时有：有以上两式可推得 Vomin=0.27当M2管处于临界三极管区是输出电压有最年夜值Vomax ，同理有：VSDMIN = 0.99 ∴Vomax=VDDVSDMIN = 2V ∴输出电压的最年夜摆幅为VomaxVomin= 1.73V 3.3（a ）∵5.050=⎪⎪⎭⎫⎝⎛L WA I D m 11=Ω=K R D 2 ∴K I DN o101r ==λ∴ 增益86.0g A 1-=-=OUT m VR（b ）∵M1工作在线性区边沿 ∴ TH GS DS OUTV V V V -==1由以上两式可得VV GS 13.1=， A I D3-1028.1⨯=∴ ∴ 增益()34.9//r g A 1-=-=D o m VR（c ）各区域主要由DS V 决定，进入线性区50mV 即三极管临界区的DS V 减小50mV ∵ 临界区的V R I V V D D DD DS44.0=-=所以进入线性区50mV 时的DS V =0.39V ∴ A R V V I DDSDD D 3103.1-⨯=-==∴ ()()V V V V V V L W C I GS DS DS TH GS ox D14.122121n =⇒--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=μ又∵ 三极管区19.5g 1n =⎪⎪⎭⎫⎝⎛=DS ox m V L W C μ∴增益()4//R g A -=-=D o m V R3.12阐发：已知各支路电流及M1宽长比，可求得M1过驱动电压即out V ，从而由M2的gs V 及电流可求得其宽长比。

3．1分析：对于PMOS 和NMOS 管二极管连接形式的CS 放大电路，最大的区别在于PMOS 做负载无体效应，所以这里应该考虑g mb 的影响。

同时，由于L=0.5，沟道长度比较短，所以，沟长调制效应也应该考虑进去。

2441401034.11099.31085.8350μμ2V A t C OX sio nOX n ---⨯=⨯⨯⨯⨯=∙=εε 同理 25p 10835.3μV A C OX -⨯=∵ 5.0501=⎪⎪⎭⎫⎝⎛L W 5.0102=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛L W A I I D D m 5.021== ∴ K I r DN o o 201r 21===λ()()22222n 2121DS N TH GS ox D V V V L W C I λμ+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= V O = 1.46V V A I LWC D OX m /106.32g 31-⨯==μ VA m /1063.1g 32-⨯=V A V g SBF m m /1038.222g 422b -⨯=+=φγ输出电阻:Ω=++=-508//g 1R 11222o o mb m OUT r r g∴增益 85.1g A 1-=-=OUT m V RM2换为PMOS 管，则可忽略M2的体效应，同理可得Ω=+=-974//g 1R 1122o o m OUT r r∴增益 85.0g A 1-=-=OUT m V R3.2 （a ）∵ 5.0501=⎪⎪⎭⎫⎝⎛L W 2502=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛L W A I I D D m 5.021== ∴ K I DN o 201r 1==λ K I DP o 101r 2==λ又 2401034.1μμ2V A t C OXsion OX n -⨯=∙=εε∴ V A I LWC D OX m /106.32g 31-⨯==μ∴增益 ()4.24//r g A 211-=-=o o m V r（b ）求输出电压的最大摆幅及求输出电压最大值与最小值之差 分析可知，当M1管处于临界三极管区时输出电压有最小值V omin ，此时有：11TH GS DS OUT V V V V -==()()DS N TH GS ox D V V V L W C I λμ+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=121211n 有以上两式可推得 V omin =0.27当M2管处于临界三极管区是输出电压有最大值V omax ，同理有：()()SDP TH GS ox D V V V L W C I λμ+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=121222pV SDMIN = 0.99 ∴ V omax = V DD -V SDMIN = 2V ∴输出电压的最大摆幅为V omax - V omin = 1.73V3.3 （a ）∵5.050=⎪⎪⎭⎫⎝⎛L W A I D m 11= Ω=K R D 2∴K I DN o 101r ==λK R D o O U T 66.1//r R 1==V A I LWC D OX m /1018.52g 31-⨯==μ∴ 增益 86.0g A 1-=-=OUT m V R （b ）∵M1工作在线性区边缘 ∴ TH GS DS OUT V V V V -==1()DO U TDD THGS ox D R V V V V L W C I -=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=21n 21μ由以上两式可得 V V GS 13.1= ， A I D 3-1028.1⨯= ∴K I DN o 8.71r ==λ∴ 增益 ()34.9//r g A 1-=-=Do m V R（c ）各区域主要由DS V 决定，进入线性区50mV 即三极管临界区的DS V 减小50mV ∵ 临界区的V R I V V D D DD DS 44.0=-= 所以进入线性区50mV 时的DS V =0.39V∴A R V V I DDSDD D 3103.1-⨯=-==∴ ()()V V V V V V L W C I GS DS DS TH GS ox D 14.122121n =⇒--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=μ又∵ 三极管区 19.5g 1n =⎪⎪⎭⎫⎝⎛=DS ox m V L W C μ()K R V V V L W C V I R O DS TH GS ox DS D O28.111n 1=⇒--⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∂∂=-μ ∴增益 ()4//R g A -=-=Do m V R3.12分析：已知各支路电流及M1宽长比，可求得M1过驱动电压即out V ，从而由M2的gsV 及电流可求得其宽长比。