集成电路分析与设计B卷答案
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行政班级 姓名 学号 选课班级 ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 密封线内不得答题
200 –200 学年第 学期期末考试试卷（B 卷答案）
开课学院 物电学院 课程名称：集成电路分析与设计 考试形式：开卷，时间 120 分
注意事项：1、教师出题时请勿超出边界虚线；
2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚，答题不得超出密封线；．
3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。
一、 简答题
1．（5分）什么是集成电路中的有源元件，有源元件由哪些种类？
2．答：在集成电路中，通常称三极管、MOSFET 这种具有信号放大作用的器件称为有源元件，有源元件包括双极和场效应管。
2．（10分）MOS 逻辑功能部件有哪些？什么是半加器？写出半加器真值表。
答：MOS 逻辑功能部件有加法器、乘法器、存储器、移位器等。
实现两位二进制数相加的电路称为半加器电路。
真值表如下：
题2图 题3图 题3图
3. （15分）MOS 基本逻辑单元有哪些？传输门逻辑的特点是什么？下面左、右图各是什么门？有什么特点？实现什么逻辑功能? 指出左、右图在A=0，B=1时，输出状态？及每个晶体管的开关状态？
答：MOS 基本逻辑单元有反相器、与非门、或非门、异或门等。
传输门逻辑的特点是晶体管数量最少，驱动能力最差。
上面左图是2管传输门结构异或门，由于只有 NMOS 管，摆幅不全，传输高电平存在阈值电压损失，且输入要正、负信号。
右图是CMOS 结构异或门，全幅度，输入只要正信号。
A=0，B=1时，左图M1-off ，M2 -on ，输出为1。
右图Y1=0，P3、P5-on ，N3、N5-off ，输出为1。
答：MOS 基本逻辑单元有反相器、与非门、或非门、异或门等。
传输门逻辑的特点是晶体管数量最少，驱动能力最差。
上面左图是2管传输门结构异或门，由于只有 NMOS 管，摆幅不全，传输高电平存在阈值电压损失，且输入要正、负信号。
右图是CMOS
结构异或门，全幅度，输入只要正信号。
A=0，B=1时，左图M1-off ，M2 -on ，输出为
1。
右图Y1=0，P3、P5-on ，N3、N5-off ，输出为1。
二、 分析设计 1．（10分）写出n-沟增强MOSFET 对应线性区、非饱和区和饱和区的平方律电流-电压方程，画图标出端子电压，给出各个量的量刚？
线性区
非线性区
饱和区
各量量纲为： 2．（10分）画出n-沟耗尽MOSFET 负载反相器的电路图，并指出电路图中存在体效应的器件（注意：每个MOSFET 要画出其4个端子的连接）？
答：在n-沟耗尽MOSFET 负载反相器电路图中，M D 管存在体效应。
题2图 题3图 题3图答
3．（10分）画出2-输入CMOS 或非门的电路图（注意：每个MOSFET 要画出其4个端子的连接）。
简单分析其工作原理，写出真值表。
答：当A 、B 任一输入端为高电位，逻辑1，则两个n 管之一导通，两个p 管之一
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷人
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班级： 姓名： 学号： ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉
┉┉┉┉┉ 密封线内不得答题
截止，则输出低电平，逻辑0；反之，当A 、B 二个输入端全为低电平，逻辑0，则两
个n 管全截止，两个p 管全导通，则输出高电平，逻辑1。
三、综合理解 1．（10分）指出下面版图表示什么电路，画出电路图，指出存在体效应的晶体管？
答：版图是与非门电路。
图中与输出端相连的nMOS 管存在体效应。
2.（10分）什么是接口电路？画图说明TTL 驱动CMOS 存在什么问题？
答：通常接口电路指两类不同器件结构、电路结构组成的系统之间的链接或过渡电路。
TTL 驱动CMOS 如下图所示，不可以直接驱动，必须使用开路集电极结构，外接上拉电阻。
理由是
TTL 输出摆幅0-2.4V ，而CMOS 输出摆幅为0-5V 。
3．（10分）下图是什么电路？写出真值表（分析使能端之前部分）？
答：图所示为由二极管组成的存储器ROM 电路图，即所谓与、或平面结构。
真值表如下：
4．（10分）解释单PMOS 管传输逻辑电平为何低电平损失1个单位阈值电压？
答：如下图所示，对PMOS 管来说，栅极电压为高电平，管子截止。
只有当栅极电压为低电平时，管子导通。
传输逻辑低电平意味着输入为低，而输出为高，这时由于栅极电压相对输出高电平之差绝对值大于阈值电压绝对值，管子通，随着输出电平降低，直到栅极电压相对输出低电平之差绝对值小于阈值电压绝对值，管子就截止。
所以，输出没有电平没有降低到低电平，而是保持阈值电压绝对值大小。
班级： 姓名： 学号： ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉ 密封线内不得答题。
