模拟集成电路设计绪论PPT课件

一、 桥式整流电路

1二极管的单向导电性：二极管的PN结加正向电压，处于导通状态；加反向电压，处于截止状态。

伏安特性曲线;

理想开关模型和恒压降模型：

理想模型指的是在二极管正向偏置时,其管压降为0,而当其反向偏置时,认为它的电阻为无穷大,电流为零.就是截止。恒压降模型是说当二极管导通以后,其管压降为恒定值,硅管为0.7V，锗管0.5 V

2桥式整流电流流向过程：

当u 2是正半周期时，二极管Vd1和Vd2导通；而夺极管Vd3和Vd4截止，负载RL是的电流是自上而下流过负载，负载上得到了与u 2正半周期相同的电压；在u 2的负半周，u 2的实际极性是下正上负，二极管Vd3和Vd4导通而Vd1和Vd2截止，负载RL上的电流仍是自上而下流过负载，负载上得到了与u 2正半周期相同的电压。

3计算:Vo,Io,二极管反向电压

Uo=0.9U2, Io=0.9U 2/RL,URM=√2 U 2

二.电源滤波器

1电源滤波的过程分析：电源滤波是在负载RL两端并联一只较大容量的电容器。由于电容两端电压不能突变，因而负载两端的电压也不会突变，使输出电压得以平滑，达到滤波的目的。

波形形成过程：输出端接负载RL时，当电源供电时，向负载提供电流的同时也向电容C充电，充电时间常数为τ充=（Ri∥RLC）≈RiC,一般Ri〈〈RL,忽略Ri压降的影响，电容上电压将随u 2迅速上升，当ωt=ωt1时，有u 2=u 0,此后u 2低于u 0，所有二极管截止，这时电容C通过RL放电，放电时间常数为RLC，放电时间慢，u 0变化平缓。当ωt=ωt2时，u 2=u 0, ωt2后u 2又变化到比u 0大，又开始充电过程，u 0迅速上升。ωt=ωt3时有u 2=u 0，ωt3后，电容通过RL放电。如此反复，周期性充放电。由于电容C的储能作用，RL上的电压波动大大减小了。电容滤波适合于电流变化不大的场合。LC滤波电路适用于电流较大，要求电压脉动较小的场合。

《模拟集成电路设计》复习

答疑安排：

第13周星期二（5月29日），上午9:00-11:30，下午14:30-17:00，工三310

考试题型：

七道大题：第2章一题，第3、4章各两题，第5章一题，第6、7章共一题

考试注意事项：

所有题目采用课本P32表2.1的数据，VDD=3V，COX=3.8410-7F/cm2，忽略漏/源横向扩散长度LD。试题会给出所需参数值。

时刻区分大信号、小信号。

时刻注意是否考虑二级效应。

题目有“推导”两字时，需给出求解过程。

必考：画小信号等效电路

复习题

例2.2 补充问题：（1）分析MOS工作区间变化情况；（2）画出ID-VDS曲线；（3）推导线性区跨导表达式。

习题2.2 注意：跨导的单位。 习题2.3补充问题：给定参数值，计算本征增益的数值。注意：画曲线时需考虑与L的关系。

例3.5 补充问题：画出图3.21(b)电路的小信号等效电路，推导增益表达式。

习题3.2 问题（b）删去。补充问题：求Rout。

习题3.12 解题思路：I1VoutVGS2(W/L)2Av

习题3.14 输出摆幅=VDD-VOD1-VOD2。

解题思路：Av，Routgm1(W/L)1VOD1VOD2(W/L)2

第4章课件第49页的题目 差模增益-gm1(ro1ro3)，共模增益0，共模抑制比+

例4.6

习题4.18 只要求图4.38(a)-(d)。补充问题：画出半边电路。注意：画半边电路时去掉电流源M5。

习题4.25 计算过驱动电压VOD时忽略沟道长度调制效应。注意双端输出摆幅为单端时的2倍。

习题5.1问题（e）删去。问题（c）和（d）有简单的计算方法。

习题5.5问题（b）（c）删去。=0。

例6.4补充问题：画出低频小信号等效电路，推导低频小信号增益；写出CD、CS分别包含哪些MOS电容。

习题6.9 只要求图6.39(a)(b)(c)。

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模拟电子线路

教、学指导与习题详解

杨 凌

1 第1章 常用半导体器件

1.1 教 学 要 求

1.1.1 半导体物理基础知识

1、熟悉本征半导体、杂质半导体、施主杂质、受主杂质、多子、少子、漂移、扩散的概念；

2、熟悉PN结的形成机理和基本特性——单向导电性、击穿特性、电容效应。

1.1.2 晶体二极管

1、了解二极管的结构、分类、符号、主要参数；

2、熟悉二极管的几种模型表示——数学模型、曲线模型、简化电路模型，掌握各种模型的特点及应用场合；

3、熟悉二极管电路的三种分析方法——图解法、简化分析法、小信号分析法。能熟练运用简化分析法分析各种功能电路；

4、了解几种特殊二极管的性能。

1.1.3 晶体三极管

1、了解三极管的结构、分类、符号、熟悉其主要参数及温度对参数的影响；

2、掌握三极管在放大状态下的电流分配关系；

3、熟悉三极管处在放大、饱和、截止三种工作状态下的条件及特点；

4、熟悉三极管的几种模型表示——数学模型、共射曲线模型、直流简化电路模型、小信号电路模型，掌握各种模型的特点及应用场合；

5、熟悉三极管放大电路的三种分析方法——图解法、估算法、小信号等效电路分析法。能熟练运用估算法判断三极管的工作状态。

1.1.4 场效应管

1、了解场效应管的工作原理，理解场效应管中预夹断的概念；

2、熟悉场效应管的几种模型表示——数学模型、曲线模型、直流简化电路模型、小信号电路模型，掌握各种模型的特点及应用场合；

3、熟悉放大状态下几种场效应管的外部工作条件；

4、熟悉场效应管与三极管之间的异同点；

1.2 基本概念和内容要点

1.1.1 半导体物理基础知识

半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其导电能力随温度、光照或所掺杂质的不同而显著变化，特别是掺杂可以改变半导体的导电能力和导电类型，因而半导体广泛应用于各种器件及集成电路的制造。

1、本征半导体 2 （1）高度提纯、几乎不含任何杂质的半导体称为本征半导体。

第３５卷第６期　Ｖｏ１．３５　Ｎｏ．６　２０１４年１１月　Ｎｏｖ．２０１４　井冈山大学学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｊｉｎｇｇａｎｇｓｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ）　７０　文章编号：１６７４－８０８５（２０１４）０６—００７０：０７　模拟集成电路测试仪的设计　谢义建，陈跃东　（安徽工程大学安徽省电气传动与控制重点实验室，　安徽芜湖２４１０００）　摘要：针对学校的集成电路教学实验，设计了一款模拟集成电路的测试仪。以单片机为控制核心，对几种常用　测试电路进行处理、比较，并输出判断结果。使用按键进行测试数据的输入，并通过液晶显示器显示输出结果。　同时辅以发光二极管对测试仪的状态进行显示。介绍了测试仪的硬件设计和软件流程，实验证明，设计方案合理　有效。　关键词：模拟集成电路；芯片测试；单片机；液晶显示器　中圈分类号：Ｇ　６４２．４２３　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４．８０８５．２０１４．０６．０１５　ＤＥＳＩＧＮ　ｏＦ　ＴＨＥ　ＴＥＳＴ　ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ　ＦｏＲ　ＡＮＡＬｏＧ　ＩＮＴＥＧＲ　ＥＤ　ＣＩＲＣＵＩＴ　’ＸＩＥ　Ｙｉ－ｊｉａｎ，ＣＨＥＮ　Ｙｕｅ　ｄｏｎｇ　ｒ（ｎｎｈｕｉ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ａｎｈｕｉ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃ　Ｄｒｉｖｅ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｗｕｈｕ，Ａｎｈｕｉ　２４１０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｉｎ　ｓｃｈｏｏｌ，ａｎ　ａｎａｌｏｇ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｔｅｓｔｅｒ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｉｃｒｏ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ｕｎｉｔ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅ，ｓｅｖｅｒａｌ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｕｓｅｄ　ｔｅｓｔ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ａｒｅ　ｄｅａｌｔ　ｗｉｔｈ，ｃｏｍｐａｒｅｄ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ．Ｕｓｉｎｇ　ｋｅｙｓ　ｆｏｒ　ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｉｎｐｕｔ，ａｎｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ＬＣＤ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ．Ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ，　ｌｅｄ　ｉｓ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　ｔｏ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔｅｒ’Ｓ　ｓｔａｔｕｓ。Ｈａｒｄｗａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｆｌｏｗ　ｏｆ　ｔｅｓｔ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｐｒｏｖｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｉｓ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｎａｌｏｇ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ；ｃｈｉｐ　ｔｅｓｔ；ｍｉｃｒｏ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ｕｎｉｔ（ＭＣＵ）；ＬＣＤ．　引言　在信息化时代，以集成电路技术支撑的电子信　息系统已成为电子信息化发展的根基和关键技术。　随着数字电路的发展，其在现代信息技术中的优势　得到了充分体现，应用越来越广。关于数字电路的　测试技术也随其应用得到充分发展，并且由于数字　电路模型相对简单，因此，数字电路测试仪是比较　常见的【ｌ】。由于模拟电路的输入和输出都是连续的　变化量，而且电路中元件的参数是连续量，同时各　元件具有容差，这使得故障模型模糊化、复杂化，　难以进行简单的量化。最后，电流是模拟电路中的　一个重要参数，但在实际测量中，除了输入和输出　端口外，其他的节点电流并不可测，这也使得用于　故障诊断的有关信息量减少，文献［２］提出了直流测　试法和交流测试法，很好的解决了故障诊断问题，　并能判断电路的功能是否正常。　现有的集成电路检测仪大多数都是数字电路　检测仪，模拟电路检测仪比较少，针对学生实验经　常用到的Ｏ８０９，０８３２，２１１４，３５２４，ＬＭ３２４和ＬＭ３４７　等几种芯片的专门检测仪更是基本没有，因此开发　一种针对这几种常用芯片的测试仪是很有必要的。　本文介绍了一种模拟集成电路测试仪可用于检测　这六种芯片的正常与否【３】。　收稿日期：２０１４－０３－２８；修改日期：２０１４－０７—１８　基金项目：安徽高校省级自然科学研究重点项目（ＫＪ２０１３Ａ０４１）；安徽省大学生创新创业训练计划项Ｉ￣１（ＡＨ２０１３１０３６３００５）．　作者简介ｌ・谢义建０９９ｏ－），男，安徽安庆人．硕士生．主要从事运动控制系统的分析与设计研究（Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉｅｙｉｊｉａｎ１２３＠１６３．ｃｏｍ）；　陈跃东（１９５６－）．男，湖北宜昌人，教授．硕士生导师。主要从事电力拖动控制系统与检测技术研究（Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｄｃｈｅｎ＠ａｈｐｕ．ｅｄｕ．ｃｎ）．