模拟集成电路基本单元

集成电路的工作原理集成电路是现代电子技术的重要组成部分，它的出现使得电子设备变得更加小型化、高效化和可靠化。

本文将详细介绍集成电路的工作原理，从晶体管、逻辑门到集成电路的制造过程等方面进行探讨。

1. 晶体管的基本原理晶体管是集成电路的基本单元，其基本原理是利用半导体材料的特性来实现信号放大和开关控制。

在晶体管中，一般由两个PN结构组成：N型半导体和P型半导体。

当控制端施加适当电压时，PN结的导电性发生变化，使得电流可以通过或被阻断。

2. 逻辑门的构成和功能逻辑门是由晶体管组成的电路，用于处理数字信号。

常见的逻辑门有与门、或门、非门等。

以与门为例，当输入端1和输入端2同时为高电平时，输出端才为高电平；否则输出端为低电平。

逻辑门的功能是根据输入信号的逻辑条件，产生相应的输出信号。

3. 集成电路的分类和特点集成电路可分为模拟集成电路和数字集成电路。

模拟集成电路主要用于信号的放大和处理，数字集成电路用于处理离散的二进制信号。

集成电路的特点包括体积小、功耗低、性能稳定和可靠性高等，这使得它在电子产品中得到广泛应用。

4. 集成电路的制造过程集成电路的制造过程主要包括晶圆制备、光刻、扩散、腐蚀和封装等环节。

首先，通过化学物质对硅晶片进行处理，形成所需的零件结构。

然后，利用光刻技术将图形投射到硅片上，并进行刻蚀。

接着，通过扩散和腐蚀等工艺步骤，形成晶体管和逻辑电路等功能。

最后，将集成电路封装到外壳中，以便安装和连接。

5. 集成电路的应用领域集成电路广泛应用于计算机、通信、消费电子、汽车电子和医疗器械等领域。

在计算机领域，中央处理器和内存芯片等都是基于集成电路技术的。

在通信领域，手机和网络设备等都需要借助集成电路来实现信号处理和通信功能。

总结：集成电路是利用晶体管和逻辑门构成的电路，通过制造工艺将它们集成到一个小的芯片上。

它的工作原理基于晶体管的特性和逻辑门的功能，实现信号的放大、处理和控制。

集成电路具有体积小、功耗低、性能稳定和可靠性高等特点，广泛应用于各个领域。

《半导体集成电路》第三篇模拟集成电路一．概念具有对各种模拟量进行处理功能的集成电路，包括了数字电路以外的所有集成电路。

二．分类线性电路：输出信号与输入信号之间存在线性关系，如运放，电压跟随器，放大器等；非线性电路：如乘法器，比较器，稳压器，调制器，对数放大器等。

三．特点①品种多，线路复杂，重复单元少；）；②电源电压高（12V③工艺复杂，精度要求高。

四．发展概况继数字电路之后，六十年代中期迅速发展，开始称之为线性电路，后来出现了许多新品种，很多品种超出了线路电路的范畴，没有归属，于是，67年国际电器委员会（IEC）正式提出了模拟集成电路的概念。

下面以运放为例看发展：四十年代：电子管运放，用于计算机中，进行各种数学运算，运放由此得名。

五十年代：双极型晶体管运放。

六十年代：单片集成运放出现。

μ为代表，原始型：702A电阻负载；μ为代表，第一代：709A标志：采用横向PNP管；μ为代表（七十年代），七十年代：第二代：741A标志：有源负载；MC为代表（七十年代），第三代：1556标志：超β管MA为代表（八十年代），八十年代：第四代：2900标志：双极，MOS结合，斩波稳零技术，大规模。

第十一章 模拟集成电路中的特殊元件预备知识：晶体管平面工艺 《半导体工艺原理》晶体管直流特性 《晶体管原理》§11-1 横向PNP 管一．典型结构及制造工艺在n 型外延层上，同时完成发射极和集电极的硼扩散，然后磷扩散给出基区引线孔，蒸铝，反刻。

由于射区注入的少子在基区中沿衬底平行的方向流动，故称横向管。

二．电学特性：1．电流增益：从横向PNP 管的结构可知，横向PNP 管存在两个寄生纵向PNP 管。

当横向PNP 管正向有源时e B C V V V V >>≥衬底 这样：射区—基区—衬底寄生纵向PNP 管也牌正向有源区； 集电区—基区—衬底寄生管反向截止，可忽略其影响。

由于存在寄生晶体管，严重地影响到横向PNP 管的电学特性，这也是它质量不高的一个重要原因。

臻；塑。

蛆．基准电压源舒梅(贵州电子信息职业技术学院，贵州凯里556000)【摘要1基准电压源是模拟集成电路中的基本单元，它在SO C,A D C、D A C,传感嚣和通信电路以及存储器等领域有着广泛的应用。

基准源的目的是向后续电路提供稳定的、不随外界因素C主要是电源电压和环境温度)影响的电压。

本文主要介绍了基准电压源的研究现献及分类应用。

膦词带隙基准；曲，鳓偿；低功耗；温度系数随着系统集成技术(S O C)的飞速发展，基准电压源已成为大规模、超大规模集成电路和几乎所有数字模拟系统中不可缺少的基本电路模块。

基准电压源是超大规模集成电路和电子系统的重要组成部分，可广泛应用于高精度比较器、A／D和D／A转换器、随机动态存储器、闪存以及系统集成芯片中。

基准电压源是指被用作电压参考的高精度、高稳定度的电压源，要求其能克眼工艺、电源、温度以及负载变化而保持稳定，并能在标准工艺下制造。

能产生基准源的技术很多，如带隙基准源、稳压管、V匪基准源、热电压v T基准源以及利用M O S工艺中增强型M O S管和耗尽型M O S管之间的阈值电压差产生基准电压的技术等。

理想的带隙基准电压源电路的输出电压几乎不受温度变化、工艺变化、电源电压波动等因素的影响。

鉴于产生稳定电压的基准模拟的重要性和广泛应用，以及对性能的高要求，国内外对带隙基准电压源做了大量的研究，主要集中在以下几个方面：1低温度系数温度系数用于表征基准电压源随温度的电压变化，由于晶体管BE 结正向导通电压V匿随温度变化的非线性，传统带隙基准源的温度特性已无法满足更高精度和稳定性的需求。

从一阶线性补偿到曲率补偿如二阶，三阶补偿，指数补尝，对数补偿(亚阈值电路)等。

而且补偿方式众多，如电流相减补偿法，电压叠加补偿法，利用不同质电阻上电压降的叠加实现温度系数的曲率牢}偿，阶段性电流模式补偿等，可获得最好温度系数达到几个ppm／qC。

2高电源抑制比在开关电源芯片工作过程中开关的通断产生大量的高频噪声，这会对输出电压产生不利的影响，基准电压源应该在较宽范围内具有良好的电源抑制比性能。